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  • 数据图形可视化,就是用富有色彩、图形的形式表现数据,让人一眼望去就能概览数据,让数据更直观,让审查数据的工作更人性化。 为什么要用视觉图形来表现数据? 因为数据是无形的,而目前人们主要的接收数据的...

    数据可视化是什么?

    数据图形可视化,就是用富有色彩、图形的形式来表现数据,让人一眼望去就能概览数据,让数据更直观,让审查数据的工作更人性化。

    为什么要用视觉图形来表现数据?

    因为数据是无形的,而目前人们主要的接收数据的形式,大部分靠的是眼睛看(视力),这目前也是人们最高效、数据量大的信息输入能力。以往人们简单地阅读文字、图片,但这些传统的方式在数据量大、需要对数据进行分析的时候就难以管理到所有数据了,因此数据可视化也是做了为人服务的信息管理工作,用人能较好态度接受的方式,将信息呈现给人类用户。

     

     

     


    下面是据笔者收集记载的一些数据的数据可视化表现形式


    统计图

    统计一些同类的量,可方便作比较、排序。

    条形统计图(并排多条温度计,数值准确,便于比较)

    折线统计图(股票走势常用的那种,通常以时间为横轴观察走势)

    扇形统计图(一个披萨切几片,百分比,一分为几,思想上以“分”为主)


    分布图

    将实体分布在一张网布上,可以是平面的,也可以是立体的。

    基础平面坐标图,网格

    热量分布图

    地理分布图

     

     

    结构图

    用于表示实体之间的现实或抽象结构。

    分层图

     

     

    设计图

    设计图则是在对现实事物进行建模,或对预想中、设计中的事物进行建模。

    物,表现为空间性的,例如建筑图纸、模具图纸空间设计图

    事,表现为抽象性的,例如计划任务图纸、思维导图、数据库ER图抽象关联图

     

     

     


    数据除了按照用户的查询请求后让用户看到数据之外,还要能够对数据进行实验交互,通过一定数据之间关系的函数式,让用户能够通过改变各个部分的数据变量来让数据动态地变化,让用户能够对数据组进行假设实验、预期实验变化后的结果。可以预留基本的函数。

    除此之外,还要能够对数据预留输入与输出接口。并支持用户自己进行自定义脚本代码编写,对数据进行相关函数式的分析,这种函数式是不固定的,由用户来写。数据通过函数式变化,总是输入、处理、输出的过程。我们可以编写一个脚本语言的接口用来对接这套数据可视化接口,然后指定这个脚本语言让用户进行自定义数据函数的编程,最终和我们的数据可视化系统融为一体,一同运作。较好的脚本语言有python。

    甚至可以开发出一套更为通用的数据可视化系统,直接针对和对接关联型数据库。这套系统能直接对数据库的表进行配置从而以数据可视化显示视图,并同时拥有以上所介绍的扩展函数支持以达到实验数据目的。

    其中一个已有开发的项目叫Echarts,可以调用它的API来方便地创建数据图表,由百度开发维护(https://echarts.baidu.com)。

    上面所说的可以是对接数据库,相当于是一个数据库更加数据可视化的客户端软件,或叫做数据库浏览器,利用多种图表进行表现数据库中的数据,并支持用脚本代码拓展浏览功能甚至对数据进行批处理操作、分析,这一切均无需编写任何Java、PHP等传统的web程序代码。

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  • 信息可视化图表设计

    2021-02-26 15:11:01
    信息可视化包括了信息图形、知识、科学、数据等的可视化表现形式,以及视觉可视化设计方面的进步与发展。地图、表格、图形,甚至包括文本在内,都是信息的表现形式,无论它是动态的或是静态的,都可以让我们从中了解...
  • 数据可视化是关于数据之视觉表现形式的研究;其中,这种数据的视觉表现形式被定义为一种以某种概要形式抽提出来的信息,包括相应信息单位的各种属性和变量。  数据可视化技术的基本思想是将数据库中每一个数
      
    

    数据可视化、信息可视化与知识可视化

    (2011-07-23 12:28:17)
    标签:

    校园

    分类: 工作篇
    数据可视化

    简介

       数据可视化是关于 数据 之视觉表现形式的研究;其中,这种数据的视觉表现形式被定义为一种以某种概要形式抽提出来的信息,包括相应信息单位的各种属性和变量。   数据可视化技术的基本思想是将数据库中每一个数据项作为单个图元元素表示,大量的数据集构成数据图像,同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示,可以从不同的维度观察数据,从而对数据进行更深入的观察和分析。

    数据可视化、信息可视化与知识可视化北京2008年地铁规划图

    概述

      数据可视化主要旨在借助于图形化手段,清晰有效地传达与沟通信息。但是,这并不就意味着,数据可视化就一定因为要实现其功能用途而令人感到枯燥乏味,或者是为了看上去绚丽多彩而显得极端复杂。为了有效地传达思想概念, 美学 形式与功能需要齐头并进,通过直观地传达关键的方面与特征,从而实现对于相当稀疏而又复杂的 数据集 的深入洞察。然而,设计人员往往并不能很好地把握设计与功能之间的平衡,从而创造出华而不实的数据可视化形式,无法达到其主要目的,也就是传达与沟通信息。   数据可视化与 信息图形 信息可视化 科学可视化 以及统计图形密切相关。当前,在研究、教学和开发领域,数据可视化乃是一个极为活跃而又关键的方面。“数据可视化”这条术语实现了成熟的科学可视化领域与较年轻的信息可视化领域的统一。

    基本概念

      数据可视化技术包含以下几个基本概念:   ①数据空间:是由n维属性和m个元素组成的数据集所构成的多维信息空间;   ②数据开发:是指利用一定的算法和工具对数据进行定量的推演和计算;   ③数据分析:指对多维数据进行切片、块、旋转等动作剖析数据,从而能多角度多侧面观察数据;   ④数据可视化:是指将大型数据集中的数据以图形图像形式表示,并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的处理过程。   目前数据可视化已经提出了许多方法,这些方法根据其可视化的原理不同可以划分为基于几何的技术、面向像素技术、基于图标的技术、基于层次的技术、基于图像的技术和分布式技术等等。

    历史

      数据可视化领域的起源可以追溯到二十世纪50年代 计算机图形学 的早期。当时,人们利用计算机创建出了首批图形图表。1987年,由布鲁斯·麦考梅克、托马斯·德房蒂和玛克辛·布朗所编写的 美国国家科学基金会 报告《Visualization in Scientific Computing》(意为“科学计算之中的可视化”),对于这一领域产生了大幅度的促进和刺激。这份报告之中强调了新的基于计算机的 可视化技术 方法的必要性。随着计算机运算能力的迅速提升,人们建立了规模越来越大,复杂程度越来越高的数值模型,从而造就了形形色色体积庞大的数值型数据集。同时,人们不但利用医学扫描仪和显微镜之类的数据采集设备产生大型的数据集,而且还利用可以保存文本、数值和多媒体信息的大型数据库来收集数据。因而,就需要高级的计算机图形学技术与方法来处理和可视化这些规模庞大的数据集。   短语“Visualization in Scientific Computing”(意为“科学计算之中的可视化”)后来变成了“Scientific Visualization”(即“科学可视化”),而前者最初指的是作为科学计算之组成部分的可视化:也就是科学与工程实践当中对于计算机建模和模拟的运用。更近一些的时候,可视化也日益尤为关注数据,包括那些来自商业、财务、 行政管理 数字媒体 等方面的大型异质性数据集合。二十世纪90年代初期,人们发起了一个新的,称为“信息可视化”的研究领域,旨在为许多应用领域之中对于抽象的异质性数据集的分析工作提供支持。因此,目前人们正在逐渐接受这个同时涵盖科学可视化与信息可视化领域的新生术语“数据可视化” 。   自那时起,数据可视化就是一个处于不断演变之中的概念,其边界在不断地扩大;因而,最好是对其加以宽泛的定义。数据可视化指的是技术上较为高级的技术方法,而这些技术方法允许利用图形、 图像处理 计算机视觉 以及用户界面,通过表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示,对数据加以可视化解释。与立体建模之类的特殊技术方法相比,数据可视化所涵盖的技术方法要广泛得多。

    数据可视化的适用范围

      关于数据可视化的适用范围,目前存在着不同的划分方法。一个常见的关注焦点就是信息的呈现。例如,迈克尔·弗兰德利(2008)提出了数据可视化的两个主要的组成部分:统计图形和主题图。另外,《Data Visualization: Modern Approaches》(意为“数据可视化:现代方法”)(2007)一文则概括阐述了数据可视化的下列主题 :   1)思维导图   2)新闻的显示   3)数据的显示   4)连接的显示   5)网站的显示   6)文章与资源   7)工具与服务   所有这些主题全都与图形设计和信息表达密切相关。   另一方面,Frits H. Post (2002)则从计算机科学的视角,将这一领域划分为如下多个子领域:   1)可视化算法与技术方法   2)立体可视化   3)信息可视化   4)多分辨率方法   5)建模技术方法   6)交互技术方法与体系架构   数据可视化的成功应归于其背后基本思想的完备性:依据数据及其内在模式和关系,利用计算机生成的图像来获得深入认识和知识。其第二个前提就是利用人类感觉系统的广阔带宽来操纵和解释错综复杂的过程、涉及不同学科领域的数据集以及来源多样的大型抽象数据集合的模拟。这些思想和概念极其重要,对于计算科学与工程方法学以及管理活动都有着精深而又广泛的影响。《Data Visualization: The State of the Art》(意为“数据可视化:尖端技术水平”)一书当中重点强调了各种应用领域与它们各自所特有的问题求解可视化技术方法之间的相互作用。

    相关领域

       数据采集 (有时缩写为DAQ或DAS),又称为“数据获取”或“数据收集”,是指对现实世界进行 采样 ,以便产生可供计算机处理的数据的过程。通常,数据采集过程之中包括为了获得所需信息,对于 信号 波形 进行采集并对它们加以处理的步骤。数据采集系统的组成元件当中包括用于将测量参数转换成为电信号的 传感器 ,而这些电信号则是由数据采集硬件来负责获取的。

    数据分析

       数据分析 是指为了提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。数据分析与数据挖掘密切相关,但 数据挖掘 往往倾向于关注较大型的数据集,较少侧重于 推理 ,且常常采用的是最初为另外一种不同目的而采集的数据。在统计学领域,有些人将数据分析划分为描述性统计分析、探索性数据分析以及验证性数据分析;其中,探索性数据分析侧重于在数据之中发现新的特征,而验证性数据分析则侧重于已有假设的证实或证伪。   数据分析的类型包括:   1)探索性数据分析:是指为了形成值得假设的检验而对数据进行分析的一种方法,是对传统统计学假设检验手段的补充。该方法由美国著名统计学家约翰·图基命名。   2)定性数据分析:又称为“定性资料分析”、“定性研究”或者“质性研究资料分析”,是指对诸如词语、照片、观察结果之类的非数值型数据(或者说资料)的分析。

    数据治理

      数据治理涵盖为特定组织机构之数据创建协调一致的企业级视图(enterprise view)所需的人员、过程和技术,数据治理旨在:   1)增强决策制定过程中的一致性与信心   2)降低遭受监管罚款的风险   3)改善数据的安全性   4)最大限度地提高数据的创收潜力   5)指定信息质量责任

    数据管理

       数据管理 ,又称为“数据资源管理”,包括所有与管理作为有价值资源的数据相关的学科领域。对于数据管理,DAMA所提出的正式定义是:“数据资源管理是指用于正确管理企业或机构整个数据生命周期需求的体系架构、政策、规范和操作程序的制定和执行过程”。这项定义相当宽泛,涵盖了许多可能在技术上并不直接接触低层数据管理工作(如 关系数据库 管理)的职业。

    数据挖掘

      数据挖掘是指对大量数据加以分类整理并挑选出相关信息的过程。数据挖掘通常为商业智能组织和 金融分析师 所采用;不过,在科学领域,数据挖掘也越来越多地用于从现代实验与观察方法所产生的庞大数据集之中提取信息。   数据挖掘被描述为“从数据之中提取隐含的,先前未知的,潜在有用信息的非凡过程”,以及“从大型数据集或 数据库 之中提取有用信息的科学”。与企业资源规划相关的数据挖掘是指对大型交易数据集进行统计分析和逻辑分析,从中寻找可能有助于决策制定工作的模式的过程。

     

     

     

     

     

    数据可视化是关于数据之视觉表现形式的研究;其中,这种数据的视觉表现形式被定义为一种以某种概要形式抽提出来的信息,包括相应信息单位的各种属性和变量[1]

     

    概述

    数据可视化主要旨在借助于图形化手段,清晰有效地传达与沟通信息。但是,这并不就意味着,数据可视化就一定因为要实现其功能用途而令人感到枯燥乏味,或者是为了看上去绚丽多彩而显得极端复杂。为了有效地传达思想概念,美学形式与功能需要齐头并进,通过直观地传达关键的方面与特征,从而实现对于相当稀疏而又复杂的数据集的深入洞察。然而,设计人员往往并不能很好地把握设计与功能之间的平衡,从而创造出华而不实的数据可视化形式,无法达到其主要目的,也就是传达与沟通信息[2]

    数据可视化与信息图形信息可视化科学可视化以及统计图形密切相关。当前,在研究、教学和开发领域,数据可视化乃是一个极为活跃而又关键的方面。“数据可视化”这条术语实现了成熟的科学可视化领域与较年轻的信息可视化领域的统一[3]

    历史

    法国工程师查尔斯·约瑟夫·密纳德英语:Charles Joseph Minard于1861年绘制的关于 拿破仑 入侵 俄罗斯 的信息图

    数据可视化领域的起源可以追溯到二十世纪50年代计算机图形学的早期。当时,人们利用计算机创建出了首批图形图表。1987年,由布鲁斯·麦考梅克英语:Bruce H. McCormick托马斯·德房蒂英语:Thomas A. DeFanti玛克辛·布朗英语:Maxine D. Brown所编写的美国国家科学基金会报告《Visualization in Scientific Computing》(意为“科学计算之中的可视化”)[4] ,对于这一领域产生了大幅度的促进和刺激。这份报告之中强调了新的基于计算机可视化技术方法的必要性。随着计算机运算能力的迅速提升,人们建立了规模越来越大,复杂程度越来越高的数值模型,从而造就了形形色色体积庞大的数值型数据集。同时,人们不但利用医学扫描仪和显微镜之类的数据采集设备产生大型的数据集,而且还利用可以保存文本、数值和多媒体信息的大型数据库来收集数据。因而,就需要高级的计算机图形学技术与方法来处理和可视化这些规模庞大的数据集[3]

    短语“Visualization in Scientific Computing”(意为“科学计算之中的可视化”)后来变成了“Scientific Visualization”(即“科学可视化”),而前者最初指的是作为科学计算之组成部分的可视化:也就是科学与工程实践当中对于计算机建模模拟的运用。更近一些的时候,可视化也日益尤为关注数据,包括那些来自商业财务行政管理数字媒体等方面的大型异质性数据集合。二十世纪90年代初期,人们发起了一个新的,称为“信息可视化”的研究领域,旨在为许多应用领域之中对于抽象的异质性数据集的分析工作提供支持。因此,目前人们正在逐渐接受这个同时涵盖科学可视化信息可视化领域的新生术语“数据可视化”[3]

    自那时起,数据可视化就是一个处于不断演变之中的概念,其边界在不断地扩大;因而,最好是对其加以宽泛的定义。数据可视化指的是技术上较为高级的技术方法,而这些技术方法允许利用图形、图像处理计算机视觉以及用户界面,通过表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示,对数据加以可视化解释。与立体建模之类的特殊技术方法相比,数据可视化所涵盖的技术方法要广泛得多[5]

    数据可视化的适用范围

    北京地铁 2015年规划图
    手绘 心智图

    关于数据可视化的适用范围,目前存在着不同的划分方法。一个常见的关注焦点就是信息的呈现。例如,迈克尔·弗兰德利英语:Michael Friendly(2008)提出了数据可视化的两个主要的组成部分:统计图形主题图英语:Thematic map[1]。另外,《Data Visualization: Modern Approaches》(意为“数据可视化:现代方法”)(2007)一文则概括阐述了数据可视化的下列主题[6]

    所有这些主题全都与图形设计和信息表达密切相关。

    另一方面,Frits H. Post (2002)则从计算机科学的视角,将这一领域划分为如下多个子领域[3]

    • 可视化算法与技术方法
    • 立体可视化
    • 信息可视化
    • 多分辨率方法
    • 建模技术方法
    • 交互技术方法与体系架构

    数据可视化的成功应归于其背后基本思想的完备性:依据数据及其内在模式和关系,利用计算机生成的图像来获得深入认识和知识。其第二个前提就是利用人类感觉系统的广阔带宽来操纵和解释错综复杂的过程、涉及不同学科领域的数据集以及来源多样的大型抽象数据集合的模拟。这些思想和概念极其重要,对于计算科学与工程方法学以及管理活动都有着精深而又广泛的影响。《Data Visualization: The State of the Art》(意为“数据可视化:尖端技术水平”)一书当中重点强调了各种应用领域与它们各自所特有的问题求解可视化技术方法之间的相互作用[3]

    相关领域

    核医学 成像: 心脏 SPECT英语:SPECT 图像( 短轴 视图)与心脏三维模型的 融合
    利用2004年来自 哈柏太空望远镜 的照片以及地基图像所编制合成的 螺旋星云 可见光 图像。
    全球 气温 分布图

    数据采集

    数据采集 (有时缩写为DAQDAS),又称为“数据获取”或“数据收集”,是指对现实世界进行 采样 ,以便产生可供计算机处理的数据的过程。通常,数据采集过程之中包括为了获得所需信息,对于 信号 波形 进行采集并对它们加以 处理 的步骤。数据采集系统的组成元件当中包括用于将测量参数转换成为 电信号 传感器 ,而这些电信号则是由数据采集硬件来负责获取的。

    数据分析

    数据分析 是指为了提取有用 信息 和形成结论而对 数据 加以详细研究和概括总结的过程。数据分析与 数据挖掘 密切相关,但数据挖掘往往倾向于关注较大型的数据集,较少侧重于 推理 ,且常常采用的是最初为另外一种不同目的而采集的数据。在统计学领域,有些人将数据分析划分为 描述性统计分析 探索性数据分析 以及 验证性数据分析 ;其中,探索性数据分析侧重于在数据之中发现新的特征,而验证性数据分析则侧重于已有假设的证实或证伪。

    数据分析的类型包括:

    数据治理

    数据治理 涵盖为特定组织机构之数据创建协调一致的企业级视图(enterprise view)所需的人员、过程和技术;数据治理旨在:
    • 增强决策制定过程中的一致性与信心
    • 降低遭受监管罚款的风险
    • 改善数据的安全性
    • 最大限度地提高数据的创收潜力
    • 指定信息质量责任

    数据管理

    数据管理 ,又称为“数据资源管理”,包括所有与管理作为 有价值 资源 的数据相关的 学科领域 。对于数据管理, DAMA 所提出的正式定义是:“数据资源管理是指用于正确管理企业或机构整个数据生命周期需求的体系架构、政策、规范和操作程序的制定和执行过程”。这项定义相当宽泛,涵盖了许多可能在技术上并不直接接触低层数据管理工作(如 关系数据库 管理)的 职业

    数据挖掘

    数据挖掘 是指对大量数据加以分类整理并挑选出相关信息的过程。数据挖掘通常为 商业智能 组织和 金融分析师 所采用;不过,在 科学 领域,数据挖掘也越来越多地用于从现代实验与观察方法所产生的庞大 数据集 之中提取信息。

    数据挖掘被描述为“从数据之中提取隐含的,先前未知的,潜在有用信息的非凡过程”[7],以及“从大型数据集或数据库之中提取有用信息的科学”[8]。与企业资源规划相关的数据挖掘是指对大型交易数据集进行统计分析和逻辑分析,从中寻找可能有助于决策制定工作的模式的过程[9]

     参见

     

     

     

    信息可视化

      

     

    [1]
    信息可视化(Information visualization)是一个跨学科领域,旨在研究大规模非数值型 信息资源 的视觉呈现,如软件系统之中众多的文件或者一行行的程序代码,以及利用图形图像方面的技术与方法,帮助人们理解和分析数据。与科学可视化相比,信息可视化则侧重于抽象数据集,如非结构化文本或者高维空间当中的点(这些点并不具有固有的二维或三维几何结构)。

    数据可视化、信息可视化与知识可视化

      信息可视化囊括了 数据可视化 信息图形 知识可视化 科学可视化 以及 视觉设计 方面的所有发展与进步。在这种层次上,如果加以充分适当的组织整理,任何事物都是一类信息:表格、图形、地图,甚至包括文本在内,无论其是静态的还是动态的,都将为我们提供某种方式或手段,从而让我们能够洞察其中的究竟,找出问题的答案,发现形形色色的关系,或许还能让我们理解在其他形式的情况下不易发觉的事情。不过,如今在科学技术研究领域,信息可视化这条术语则一般适用于大规模非数字型信息资源的可视化表达。   信息可视化致力于创建那些以直观方式传达 抽象 信息的手段和方法。可视化的表达形式与交互技术则是利用人类眼睛通往心灵深处的广阔 带宽 优势,使得用户能够目睹、探索以至立即理解大量的信息。

    一些例子

      各种各样 数据结构 可视化 需要新的 用户界面 以及可视化技术方法。现在,这已经发展成为了一门独立的 学科 ,也就是“信息可视化”[2] 。信息可视化与经典的科学可视化是两个彼此相关的领域,但二者却有所不同。在信息可视化当中,所要可视化的数据并不是某些 数学模型 的结果或者是大型数据集,而是具有自身内在固有结构的抽象数据。此类数据的例子包括:   1)编译器等各种程序的内部数据结构,或者大规模并行程序的踪迹信息;   2)WWW 网站内容;   3) 操作系统 文件空间;   4)从各种数据库查询引擎那里所返回的数据,如 数字图书馆   信息可视化领域的另一项特点就是,所要采用的那些工具有意侧重于广泛可及的环境,如普通工作站、WWW、 PC机 等等。这些信息可视化工具并不是为价格昂贵的专业化高端计算设备而定制的[2]   信息可视化与可视化分析在目标和技术之间存在着部分重叠。虽然在这两个领域之间还没有一个清晰的边界,但大致有三个方面可以作以区分。科技可视化主要处理具有地理结构的数据,信息可视化主要处理像树、图形等抽象式的数据结构,可视化分析则主要挖掘数据背景的问题与原因。

    与可视化分析论之间的联系

      就目标和技术方法而言,信息可视化与可视化分析论之间存在着一些重叠。当前,关于科学可视化、信息可视化及可视化分析论之间的边界问题,还没有达成明确清晰的共识。不过,大体上来说,这三个领域之间存在着如下区别:   1)科学可视化处理的是那些具有天然 几何 结构的数据(比如, MRI 数据、气流)。   2)信息可视化处理的是抽象数据结构,如树状结构或图形。   3)可视化分析论尤其关注的是 意会 推理

    发展历史

      自十八世纪后期数据图形学诞生以来,抽象信息的视觉表达手段一直被人们用来揭示数据及其他隐匿模式的奥秘。二十世纪90年代期间新近问世的图形化界面,则使得人们能够直接与可视化的信息之间进行交互,从而造就和带动了十多年来的信息可视化研究。信息可视化试图通过利用人类的视觉能力,来搞清抽象信息的意思,从而加强人类的认知活动。籍此,具有固定知觉能力的人类就能驾驭日益增多的数据。信息可视化的英文术语“Information Visualization”是由斯图尔特·卡德、约克·麦金利和乔治·罗伯逊于1989年创造出来的。据斯图尔特·卡德1999年的报告称,二十世纪90年代以来才兴起的信息可视化领域,实际上源自其他几个领域。2003年,本·什内德曼指出,该领域已经由研究领域之中从稍微不同的方向上崭露出头角。同时,他还提到了图形学、视觉设计、 计算机科学 以及 人机交互 ,以及新近出现的心理学和商业方法。

    相关应用

      信息可视化日益成为不同领域方向的关键要素:   科学技术研究工作;   数字图书馆;    数据挖掘   财务数据分析和市场研究;   生产制造过程的控制;   犯罪地图。
    参考资料

     

     

     

     

    信息可视化学习

    可视化基本上可以划分为两个大类:科学的可视化(医学信息的可视化、气象信息的可视化)和信息的可视化(软件工程的可视化、信息检索的可视化、因特网的可视化)。这两者的根本区别在于科学的可视化在显示和展示事务和概念时,继承事务和概念在它本体中的固有结构。
    传统信息检索系统(Internet搜索引擎,以及传统图书馆文献目录检索系统)
    1 没有考虑人的检索查询行为。
    2 对用户来讲是一个不透明的黑箱。
    3 用户对传统信息检索系统的检索过程是不连续的。
    4 检索结果是一种简单的线性表达。
    5 缺乏一种有效的检索反馈机制。
    6 检索结果不能够有效地展示大量文献体。
    信息检索可视化优势:
    1 一个可视化的信息检索环境利于用户进行信息浏览,信息开发,信息挖掘。
    2 可以使一个信息检索过程透明。
    3 可以向用户提供更为丰富的信息。
    4 有可能开发出新的信息检索和信息浏览方法和机制。
    5 可以将人的认知能力融入信息检索和信息浏览过程之中。
    6 是一个良好的人机对话和交流的环境。
    7 可以大大改善信息检索的检全率以及检准率。
    8 为传统的信息检索打开了一扇全新的窗口,开拓了崭新的应用以及研究领域,提升了信息检索的档次,
    它代表着信息检索系统发展的未来。
    建立信息检索可视化系统的一般步骤:
    1 选择应用领域以及信息检索系统类型。
    2 鉴别和定义要进行可视化的目标以及特征。
    3 对可视化空间的定义。
    4 目标体从原始数据库影射到可视化空间的算法和方法。
    5 定义可视化空间中信息检索和信息浏览方法。
    6 可视化系统设计语言的选择。
    可视化信息检索系统的常见功能:
    1 允许用户在可视化空间中观察文献与文献之间,可能的话文献与提问之间的语义关系,浏览可视化空间中任意特定领域。
    2 根据用户的需求,在可视化空间中动态地调整文献分布。
    3 根据用户的需求,在可视化空间中扩大/缩小一个特定的局部空间领域。
    4 根据用户的需求,在可视化空间中任意地选择一个文献并且阅读它的有关详细信息。
    5 提供信息查询手段。
    6 展示并且解释标准的情报检索模型以及其他信息检索机制。
    信息检索可视化面临的问题:
    1 怎样在有限的显示空间内展示海量信息?
    2 怎样有效地定义和建立信息可视化空间?
    3 怎样有效地评价信息检索可视化系统?
    4 信息检索可视化系统空间维数的争论。
    互联网信息的可视化主要反映在以下方面:
    1 对搜索引擎结果的可视化。
    2 对互联网之中网页之间节点联系的可视化。
    3 对互联网之中用户使用网络的情况进行可视化处理。
    信息检索的可视化系统:TileBars;VISUAL NET;GRIDL;DARE。(很遗憾,似乎为小范围实验系统,a某未能体验。)
    (注:以下资料源自林夏先生的PPT。)
    信息可视化是一门边缘学科(计算机科学,信息科学,心理学;教育学及其他应用领域)
    1995年前后,随着网络信息技术的发展,一批可视技术有了新的突破。信息可视化领域的一个里程碑是1995年开始的InfoVis年会。另一个里程碑是1999年出版的“Readings
    in Information Visualization”。
    信息可视化的三大支柱:感知的功能;图形的功力;联想的潜力。
    信息可视化是对人类智能一种新的开发:理性的智慧;感性的智慧;知性的智慧(理解感知的能力:认知的功能、图形的功能、联想的功能;通过计算机的功能来提高,放大认知的功能)
    信息可视化寻求人机合作(计算机将大量抽象的信息映射到图像上;人们通过图像的结构,特征等来理解认识从而获得知识。)
    计算机与人各显神通(电脑的高速信息处理能力远远超过人脑;人脑的识辨,理解能力是电脑所不可及的)
    今天的信息世界(信息爆炸:怎样组织它们?信息超载:怎样理解它们?所有信息是相互关联的:怎样介入它们?知识淹没在信息中:怎么发现知识?信息以各种形式展现:怎样显示他们?)
    信息可视化在数字图书馆中的应用(用可视化揭示信息的分布;用可视化显示检索的结果;用可视化为大量的信息分类;用可视化帮助用户浏览;用可视化为信息个体化服务)
    信息可视化的应用实例(以下站点经a某测试均可用)
    TheBrain:
    http://www.thebrain.com/
    Touchgraph: http://www.touchgraph.com/
    Grokker: http://www.groxis.com/service/grok/g_products.html
    Topic maps
    Highwire:
    http://www.highwire.org
    信息可视化开发工具:
    http://iv.slis.indiana.edu/
    InfoVis Cyberinfrastructure – Indiana University: http://iv.slis.indiana.edu/
    Piccolo Toolkit – University of Maryland: http://www.cs.umd.edu/hcil/piccolo/  
    the prefuse visualization toolkit:
    http://prefuse.sourceforge.net/
    The visualization toolkit: http://public.kitware.com/VTK/
    OpenDX: http://www.opendx.org/
    参考文献:
    1 (张进.信息检索可视化)曾民族主编.知识技术及其应用._北京:科学技术文献出版社,2005.11431-460
    2 林夏.信息可视化与数字图书馆.厦门数字图书馆高级研讨班PPT,2005.7
    3 林夏.信息可视化与可视分析.数字图书馆前沿问题(发展战略与实践)高级研讨班资料.2006.8
     
     
     
    http://wenku.baidu.com/view/850acb0b79563c1ec5da71b7.html
     
     
     
     
     
     

    知识可视化

      知识可视化指可以用来构建、传达和表示复杂知识的图形图像手段,除了传达事实信息之外,知识可视化的目标还在于传输人类的知识,并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识。知识可视化有助于知识的传播,在信息技术条件下,知识可视化有了新的突破:制作工具越来越多,制作方法更为简易,表现形式更为多样。知识可视化在教育中也逐步应用起来,并且范围更加广泛,效果也更受期待。知识可视化作为学习工具,改变认知方式,促进有意义学习。知识可视化作为教育理念,促进教师进行反思,辅助教学设计。知识可视化以图形设计、认知科学等为基础,与视觉表征有着密切关联。视觉表征是知识可视化构成的关键因素。如概念图是基于有意义学习理论提出的图形化知识表征;知识语义图以图形的方式揭示概念及概念之间的关系,形成层次结构;因果图是以个体建构理论为基础而提出的图形化知识表征技术。知识可视化是通过视觉表征形式促进知识的传播与创新。无论是知识可视化设计还是应用,视觉表征都是这个过程中的关键部分。因此,知识可视化的价值实现有赖于它的视觉表征形式。   目前,在教育技术领域从事知识可视化研究的主要学者有武汉大学信息管理学院的周宁教授、南京师范大学赵惠臣博士(现任教于河南大学)和北京师范大学赵国庆博士等。赵慧臣博士著有博士毕业论文《符号功能视角下知识的视觉表征研究》,赵国庆博士在国内核心期刊也发表多篇相关论文。
     
     

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  • 地理信息可视化含义地图...与GIS系统相比,地理信息可视化相当于他的前端数据表现的部分,而地理信息的存储和管理并不是可视化的关注重点。 地图投影 什么是地图投影 地图投影是地理信息可视化的最基本步骤,将地理坐

    含义

    • 地理信息可视化主要针对空间数据(spatial data),指定义在三维空间中、具有位置信息的数据。
    • 空间数据的绘制起源已久:地图制图学。计算机发明之后,如何用计算机存储、管理并展示地理空间数据形成了一门科学—地理信息系统(GIS)。
    • 与GIS系统相比,地理信息可视化相当于他的前端数据表现的部分,而地理信息的存储和管理并不是可视化的关注重点。

    地图投影

    • 什么是地图投影
      地图投影是地理信息可视化的最基本步骤,将地理坐标(经纬度)转换为二维屏幕坐标(x,y),你可以想成就是把一个立体的圆球拉开扯平成一个平面的四边形的过程。
    • 投影分类及常见投影
      曲面转换为平面的过程必然会产生曲边的变形和误差,按照变形方式主要有以下三种:
      • 等角度:角度和形状保持不变。也叫正形投影。
        • 墨卡托投影就是经典的等角度投影,是应用最广泛的地图投影之一,常用作航海图和航空图,为航海者航行定位和确定航向带来很大方便。
        • 但缺点时会导致面积产生变形,在基准纬线(赤道)保持原始面积,之后随着离基准线越来越远而变大,到达南北两极面积变形达到最大。不过幸运的是在南北回归线之间的变形幅度很小,仍然适用于导航图。
        • 现在大多数在线地图服务如谷歌地图,百度地图也都采用墨卡托投影。
      • 等面积:经主比例尺放大以后与实际区域的面积保持不变。
        • 亚尔勃斯投影由于其等面积特性被广泛应用于着重表现面积的国家或地区图中,特别适合东西跨度较大的中纬度地区(比如中国、美国)。
      • 等距离:投影后任何点到投影所选中的原点的距离保持不变。
        • 方位角投影等距投影,常被用于导航地图或者是表示地震影响的图,震中被为原点,可以准确的表示受地震影响的范围。

    地图投影算法众多,但没有一种算法可以同时满足以上三个特性。在实际应用中应根据不同需求选择最符合目标的投影方法。

    点要素可视化

    • 离散分布较为均匀的情况
      这种情况处理也比较简单,直接将对象根据它的坐标标注在地图上就可以了,具体想要什么样的形式什么样的效果,可以参考地图制图学的地图可视化的相关内容。
    • 数据密集产生重叠的情况
      • 这种情况下展现信息有误,对屏幕空间的利用也很不合理,就需要我们做特定处理,解决方法主要是两类:
        • 将地图划分区块,显示每个区块中数据对象的统计数据。
          • 三维柱状图
          • 用颜色深浅表示统计数据多少,可以解决三维柱状图可能会出现的遮盖问题
          • 将地图分割成小块采用合适的重建或插值算法将数据转换成连续的形式呈现:热力图
            在这里插入图片描述
        • 通过合理的布局算法减少重叠,利用渲染和融合充分表现每个对象。
          • 比如说常见的办法就是将重叠的点在一个目标位置周围的小范围内随机移动

    线要素可视化

    • 常见可视化方法就是在颜色、在线的类型和宽度、标注等方面
    • 线数据可视化中特别值得注意的问题:海量线数据的重叠和交叉问题
      • 如果目的是为了理解数据整体模式,而不是展现每一条线段,可以采用适当的简化方法,比如将大量的线条聚类并简化为若干类线束来展示其内在模式即可。
      • 对数据做适当抽象和聚合可以缓解计算量大问题
      • 实际应用中,有时就是需要清楚呈现出每一条连线并进行信息检索。因此可以改变连线的形状和布局以减少连线的重叠和交叉。常见技术连线绑定
        在这里插入图片描述

    面要素可视化

    • 常用方法采用颜色表示这些属性的值
      • Choropleth地图依靠颜色来表现内在模式,因此选择适合颜色十分重要。Choropleth地图最大的问题在于数据分布和地理区域大小的的不对称。
      • Cartogram可视化按照地理区域的属性值对各个区域进行适当变形,以克服Choropleth地图对空间使用的不合理性。核心问题是采用的变形算法。
        • 第一种非连续的Cartogram,在保持区域的原始形状的情况下,按照属性对区域进行放大或缩小。这种方法很难保证各个区域之间的相对位置,使得原先相邻的区域不再相邻。
        • 另一种就是连续的Cartogram,优先保证区域之间的邻接和相应位置不变,通过改变区域的形状实现面积和属性成正比。
          在这里插入图片描述
      • 规则形状地图。就直接用简单的几何形状来表示地图上的区域,标准的几何图形能使用户更容易判断区域的面积大小。
        在这里插入图片描述
      • 多元关系地图。不同的地理位置的区域属性可能具有关联关系,可采用连线和集合等方法表达
        • 气泡集合
          在这里插入图片描述
        • 连线集合
          在这里插入图片描述

    地理信息可视化其实有很大一部分是地图符号化的内容,具体的可以看链接https://wenku.baidu.com/view/50dda20de43a580216fc700abb68a98270feac1c.html

    应用场景

    1. 地球与生存环境
    2. 城市与日常生活
    3. 地理时空数据
    4. 复杂地理数据的可视分析

    面临的挑战

    1. 地图标注
    2. 地图综合
    3. 在线地图
    展开全文
  • 目前我认为:信息可视化就是用图形正确的表现复杂的信息和逻辑关系,这样可以:通过图片特有的美观和趣味性,吸引读者通过最优表现形式,使内容更易懂拉近读者与产品的距离,提升品牌认知度这个图忘记是在哪里看到的...
  • 信息可视化可视化数据挖掘

    千次阅读 2015-03-28 17:43:26
    Information Visualizationand Visual Data Mining Daniel A....信息可视化可视化数据挖掘可以帮助处理海量的信息可视化数据探索的优点是用户直接参与数据挖掘过程。在过去的十年中,大量的可视化

    Information Visualizationand Visual Data Mining

    Daniel A. Keim, Member, IEEE ComputerSociety

    摘要 历史上从来没有过像如今这么高量产生的数据。探索和分析大量的数据变得越来越难了。信息可视化和可视化数据挖掘可以帮助处理海量的信息。可视化数据探索的优点是用户直接参与数据挖掘过程。在过去的十年中,大量的可视化技术被开发来支持大规模数据集的信息探索。在本文中,我们提出了信息可视化,以及基于可视化的数据类型、可视化技术,交互和变形技术的可视化数据挖掘技术的分类。 我们用几个小的例子,来说明这个分类,他们中的大多数是指在这个特殊的部分技术和系统。

    关键词:信息可视化;可视化数据挖掘;可视化数据探索;分类

     

    1 引言

    硬件技术的进步,允许今天的计算机系统存储大量数据。来自伯克利大学的研究人员估计,每年产生大约1 Exabyte (= 1 Million Terabytes)的数据,其中很大一部分是数字形式。这意味着,在以后的三年,将产生更多的数据,相比人类以往历史。这数据通常依靠探测器和检测系统自动记录。即便是每天简单的事务,例如信用卡支付,使用电话,这些都具代表性的记录在电脑上。通常,很多参数被记录,导致一个高维的多维数据。采集这些所提到的数据,是因为人们相信它是潜在的有价值信息的来源,提供一个竞争优势。寻找隐藏在它们中的有价值的信息,然而,这是很艰难的任务。如今的数据管理系统,唯一的可能观察到很小一部分数据。如果数据原本地表现,这个数据量能显示在某些100数据项的范围,但是当处理数百万具有数据项的数据集时,就像大海中的一滴水。由于,不可能充分的探索这些大量因潜在效益而收集起来的数据,所以这些数据变得无用,并且数据库变成数据垃圾场。

    1.1可视化数据探索的好处

    为了有效的数据挖掘,人类数据探索处理,并结合人类弹性,创造力,生产的知识和拥有巨大存储能力,以及运算能力的电脑。可视化数据探索目标是集成人类在数据探索的处理,应用如今电脑系统对大数据集的知觉能力。 这个可视化数据探索的基本思想是表现数据在某些可视化的方式,运行人类窥探数据内部,绘制结论,直接与数据交互。可视化数据挖掘技术已被证明是高价值的探索性数据分析,他们也有很高的潜力,针对大型数据库的探索。当很少了解数据,并且探索的目标是模糊的时候,可视化数据探索特别有用。由于用户是直接参与探索的处理,移动和调整,探索目标是必要时自动完成。

    可视化数据探索的过程可以被看作是一个假设生成过程,数据的可视化允许用户窥探数据,并提出新的假设。假设的验证也可以通过可视化数据探索,但也可能通过自动完成从统计技术或者机器学习。除用户直接参与外,可视化数据探索的主要优点在从自动数据挖掘技术到统计或机器学习:

    ²  可视化数据探索可以轻松应对高的非齐次和噪音数据,

    ²  可视化数据探索是直观的,不需要难以理解的复杂的数学或统计算法或参数。

    总而言之,通常一个可视化数据探索允许更快的数据探索,并经常提供更好的结果,尤其是在自动算法失败情况下。另外,可视化数据挖掘技术提供在探索研究结果的更加高度的信任。这一事实导致的可视化探索技术的高要求,使他们在连接自动探测技术中不可缺少。

    1.2视觉探索的范例

    可视化数据探索通常遵循三个步骤:先概述一下,zoom和filter,和按需求详细。

    第一,用户需要能纵观这些数据,在这个纵观中,用户可以标记感兴趣的图案,并集中一个或多个。为了分析这个图案,用户需要向下挖掘和访问详细的数据。可视化技术可能用这所以的三步来进行数据探索过程:可视化技术对于显示和纵观数据很有用,允许用户标定兴趣的子集。在这一步中,保持查看可视化的同时利用另一种可视化技术集中在子集上。一个可供选择的是变化概观可视化,为了集中在某些兴趣的子集上。为了更远的探索兴趣子集,用户需要向下挖掘的能力,为了获取关于数据的详细信息。注意这个可视化的技术不能为这三步提供基础的可视化技术,但是也桥接这些步骤之间的缝隙。

    展开全文
  • 信息可视化

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    信息可视化 (2011-07-23 13:08:18) 标签: 校园 分类: 工作篇 可视化分析论 规模可伸缩型推理系统:用于支持知识传输和合作探索的技术必须要让其用户能够有效地解释...
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    万次阅读 2017-10-23 19:28:32
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空空如也

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信息可视化的表现形式