W pracy inżynierów, przed którymi stawiane są nowe wyzwania projektowe, mimo wielu oczywistych różnic wynikających ze specyfiki wyzwań, można znaleźć pewne ramy, wyznaczające schemat działania wielu z nich. Drogę do rozwiązania większości problemów, niezależnie od dziedziny nauki, której one dotyczą, można podzielić na kilka etapów.
Pierwszy etap to zebranie odpowiednich informacji, które są fundamentem dalszej pracy. Dane mogą być różnego typu. Mogą to być np. informacje o zmianie wartości prądu pobieranego przez silnik, dobowe wahania temperatury lub wartości instrumentów finansowych na giełdzie papierów wartościowych. Kolejny etap to przetworzenie surowych danych wejściowych, ich wstępna selekcja i filtrowanie. Tak przetworzone dane podlegają analizie – na podstawie obserwowanych przebiegów i wyznaczonych statystyk inżynier poszukuje zależności między danymi i próbuje określić „przepis” objaśniający, jakie procesy doprowadziły do pozyskania takich, a nie innych wyników.
Dalsza praca to stworzenie algorytmu przetwarzającego dane w pożądany sposób. Można przyjąć, że choć cele przyjęte przez inżynierów różnych specjalności bywają bardzo różne (od stworzenia algorytmu rozpoznawania ludzkiej mowy do wyznaczenia optymalnego napięcia sterującego pracą silnika), nieodmiennie wszyscy posługują się tym samym językiem matematyki. Ostatni etap pracy to stworzenie raportu z przeprowadzonej analizy lub – jeśli proces ma być powtarzany dla kolejnych porcji danych – stworzenie działającej aplikacji. Tak więc chociaż cele przyświecające inżynierom mogą być bardzo różne, droga do ich realizacji jest dość podobna. Różne są natomiast narzędzia, które mogą posłużyć do realizacji celu.
Zestawienie dostępnych narzędzi analizy
Minęły czasy, gdy podstawowymi narzędziami pracy inżyniera były kartka i ołówek. Jakkolwiek te przedmioty są nadal użyteczne, dziś podstawowym narzędziem pracy inżyniera jest komputer wraz z odpowiednim oprogramowaniem. Choć mogłoby się wydawać, że nie sposób porównać ze sobą wszystkie dostępne na rynku narzędzia obliczeniowe, to można pokusić się o wskazanie kilku klas dostępnych rozwiązań.
Arkusz kalkulacyjny
Patrząc na najprostsze rozwiązania można zauważyć, że do analizy danych niekiedy wystarcza zwykły arkusz kalkulacyjny. Ogromną zaletą tego narzędzia jest sposób przedstawienia danych. Wczytując plik do arkusza kalkulacyjnego otrzymuje się dość dobry podgląd wszystkich dostępnych tam danych. Informacje ułożone są w tabeli, którą można edytować, w dość łatwy sposób wyznaczyć podstawowe statystyki i uzyskać wykresy wskazanych przebiegów. Problem pojawia się, gdy niezbędne staje się stworzenie zaawansowanych procedur selekcjonujących dane oraz algorytmów przetwarzania. Choć jest to możliwe, to tworzenie takich procedur w arkuszu kalkulacyjnym nie jest proste, a ponadto wykonywanie obliczeń jest niestety bardzo powolne. W tej kwestii nie można spodziewać się w przyszłości znaczącej poprawy, ponieważ mimo że w ostatnich dekadach sprzęt komputerowy stawał się coraz szybszy i wydajniejszy, to ilość danych, jaką dysponuje się, stając przed kolejnymi problemami obliczeniowymi, również staje się wielokrotnie większa.
