可視電話技術(shù)論文
可視電話技術(shù)論文
可視化理論歷經(jīng)二十多年的發(fā)展，形成了眾多的方法和技術(shù)，每一種分類(lèi)方法都難以概其全貌。下面是小編為大家精心推薦的可視電話技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
可視電話技術(shù)論文篇一
可視化技術(shù)簡(jiǎn)述
摘要：可視化理論歷經(jīng)二十多年的發(fā)展，形成了眾多的方法和技術(shù)，每一種分類(lèi)方法都難以概其全貌?！犊梢暬?jiǎn)述》從現(xiàn)有的分類(lèi)方法入手，介紹每一種分類(lèi)方法的特點(diǎn)，幫助讀者厘清方法與技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系，系統(tǒng)掌握可視化理論發(fā)展的脈絡(luò)，為進(jìn)一步深入研究可視化理論提供參考，同時(shí)利于讀者合理的設(shè)計(jì)可視化需求，更加有效的實(shí)現(xiàn)可視化目的。
關(guān)鍵詞：可視化;概述;處理對(duì)象;數(shù)據(jù)類(lèi)型;數(shù)據(jù)分析
中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)06-1402-06
The Summary of Visualization Theory
ZHU Yao-hua, HAO Wen-ning, CHEN Gang
(Engineering Institute of Corps of Engineers, PLA University of Science & Technology, Nanjing 210007, China)
Abstract: There are forming too many methods and techniques of Visualization with the development in the past two decades. But each kind of classification is hard to contain the whole of Visualization. This paper introduces the characteristics of every kind of classification, provides reference for the further research, to help readers to distinguish the difference and contact between method and technology, and to understand the development of visualization in all round.
Key words: visualization; summary; handling objects; data types; data analysis
“可視化”(visualization)其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)的圖形圖像處理技術(shù)，把各種數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成合適的圖形圖像在屏幕上展示出來(lái)。這一過(guò)程涉及到圖形學(xué)、幾何學(xué)、輔助設(shè)計(jì)和人機(jī)交互等領(lǐng)域知識(shí)。
在20世紀(jì)上半葉，人們就已經(jīng)利用多種統(tǒng)計(jì)表格和圖形這些相對(duì)原始的可視化技術(shù)來(lái)分析各種數(shù)據(jù)。在1986年10月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在其舉辦的“圖形、圖像處理和工作站”討論會(huì)上，“科學(xué)計(jì)算可視化”的概念第一次被正式提出。1987年，由布魯斯・麥考梅克等人所編寫(xiě)的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)報(bào)告《Visualization in Scientific Computing》[1]，對(duì)可視化技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了大幅度的促進(jìn)和刺激。人們不但利用醫(yī)學(xué)掃描儀和顯微鏡之類(lèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備產(chǎn)生大型的數(shù)據(jù)集，而且還利用可以保存文本、數(shù)值和多媒體信息的大型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)收集數(shù)據(jù)。因而，就要高級(jí)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)與方法來(lái)處理和可視化這些規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)集。二十世紀(jì)90年代初期，人們發(fā)起了“信息可視化”的研究領(lǐng)域，其支持抽象的異質(zhì)數(shù)據(jù)集的分析工作。因此，目前人們正在逐漸接受這個(gè)同時(shí)涵蓋科學(xué)可視化與信息可視化領(lǐng)域的新生術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)可視化”。
1基于處理對(duì)象及目的的分類(lèi)
隨著可視化技術(shù)的發(fā)展，逐漸形成了一些分類(lèi)，通常情況下，人們習(xí)慣于將可視化分為以下四類(lèi)：科學(xué)計(jì)算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化和知識(shí)可視化。這四類(lèi)可視化的主要區(qū)別在于可視化處理對(duì)象以及目的的不同?？茖W(xué)計(jì)算可視化主要用于處理科研領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)產(chǎn)生和收集的海量數(shù)據(jù)，力求真實(shí)的反應(yīng)數(shù)據(jù)原貌，利于模擬實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行;數(shù)據(jù)可視化較為籠統(tǒng)，一般用于處理數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，目的在于以可視化的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利于使用者觀察;信息可視化抽象層次較高，其目的主要在于讓使用者方便地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)部隱藏的規(guī)律;知識(shí)可視化則主要表現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)，使已有的知識(shí)能夠更加迅速有效的在人群中傳播。
1.1科學(xué)計(jì)算可視化
科學(xué)計(jì)算可視化也可稱作科學(xué)可視化，是指通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理等相關(guān)技術(shù)，將科學(xué)計(jì)算過(guò)程中得到的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)膱D形界面顯示出來(lái)，并能進(jìn)行人際交互處理的一系列理論、方法和技術(shù)。
隨著可視化技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)計(jì)算可視化也出現(xiàn)了一些分支方向，如體可視化、流場(chǎng)可視化。
可視化概念擴(kuò)展到測(cè)量數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)等空間數(shù)據(jù)場(chǎng)時(shí)，衍生出了空間數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化，一般稱之為體可視化(Volume Visualiza? tion)。體可視化技術(shù)主要研究如何表示、繪制體數(shù)據(jù)集，以觀察數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，方便理解事物的復(fù)雜特性。體數(shù)據(jù)集存在于很多領(lǐng)域，如工程建筑和氣象衛(wèi)星測(cè)量的空間場(chǎng)，超聲波探測(cè)工業(yè)產(chǎn)品和核磁共振產(chǎn)生的人體器官形成的密度場(chǎng)，地震預(yù)報(bào)的力場(chǎng)，以及航空航天實(shí)驗(yàn)和核爆炸模擬等大型實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)等，使得體可視化技術(shù)應(yīng)用廣泛。
流場(chǎng)可視化技術(shù)是流體力學(xué)的重要組成部分，是科學(xué)計(jì)算可視化的分支之一。流場(chǎng)可視化技術(shù)的形成與發(fā)展有力的促進(jìn)了計(jì)算流力學(xué)(Computational Fluid Dynamics)研究的深入。流場(chǎng)可視化技術(shù)用箭頭、流線和粒子跟蹤技術(shù)研究二維流場(chǎng)，重現(xiàn)計(jì)算流力學(xué)中的向量場(chǎng)和張量場(chǎng)數(shù)據(jù)。
科學(xué)計(jì)算可視化應(yīng)用廣泛，氣象預(yù)報(bào)、醫(yī)學(xué)圖像處理、物理、油氣勘探、地學(xué)、有限元分析、生命科學(xué)等眾多領(lǐng)域都已經(jīng)離不開(kāi)科學(xué)計(jì)算可視化了。下面幾幅圖是科學(xué)計(jì)算可視化的一些典型應(yīng)用，圖1是美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局的預(yù)報(bào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的三維可視化軟件生成的圖像，有效的讓氣象工作者從大量的二維圖像計(jì)算中解脫出來(lái)，從而可以讓精力集中于預(yù)報(bào)所需的實(shí)際數(shù)值。圖2是美國(guó)航空航天局阿姆斯研究中心的航空航天數(shù)字模擬設(shè)備構(gòu)筑的“虛擬風(fēng)洞”，該技術(shù)基于三維交互特性，為分析非定常流動(dòng)中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)提供了直觀的研究環(huán)境。圖3是英國(guó)的PGS Tigress公司開(kāi)發(fā)的可視化軟件生成的圖像，其可以進(jìn)行地震數(shù)據(jù)處理、測(cè)井評(píng)估以及模擬油氣存儲(chǔ)和生產(chǎn)的過(guò)程，在相關(guān)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2數(shù)據(jù)可視化
一般認(rèn)為，數(shù)據(jù)可視化是指對(duì)大型數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化。這使得用戶可以不再局限于通過(guò)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分析處理數(shù)據(jù)，能以更加直觀的方式來(lái)觀察研究數(shù)據(jù)。廣義的數(shù)據(jù)可視化則在一定程度上或全部包含了科學(xué)計(jì)算可視化、信息可視化和知識(shí)可視化。數(shù)據(jù)可視化的一般模型如下圖所示：
數(shù)據(jù)可視化借助于計(jì)算機(jī)的快速處理能力，并結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)方面的技術(shù)，能夠把海量的數(shù)據(jù)以圖形、圖像或者動(dòng)畫(huà)等多種可視化形式更加友好的展現(xiàn)給人們。其中，豐富的交互手段能夠顯著改善用戶的使用體驗(yàn)，是可視化技術(shù)的價(jià)值倍增器。用戶可以通過(guò)人機(jī)交互的手段對(duì)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、篩選，并控制圖表的生成，便于以最佳的方式看到想要的數(shù)據(jù)。人機(jī)交互使得數(shù)據(jù)可視化技術(shù)更利于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律，為人們分析使用數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律獲取知識(shí)提供了強(qiáng)有力的手段。圖5是某銀行的一個(gè)數(shù)據(jù)可視化示例，利用Xcelsius軟件制作，后臺(tái)數(shù)據(jù)是近10年中每個(gè)月份的銀行各種業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)后，可以以餅圖、柱形圖、折線圖以及雷達(dá)圖等多種形式觀察數(shù)據(jù)，各種業(yè)務(wù)的市場(chǎng)表現(xiàn)規(guī)律清晰明了，并可以通過(guò)按鈕、單值指示器切換不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)展示，極大的方便了銀行業(yè)務(wù)決策。
圖5某銀行數(shù)據(jù)可視化示例
數(shù)據(jù)可視化經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，形成了多種技術(shù)，這里簡(jiǎn)單做一介紹。
1)基于幾何的可視化技術(shù)，包括散點(diǎn)圖、解剖視圖、平行坐標(biāo)法以及星形坐標(biāo)法等。該技術(shù)主要通過(guò)幾何學(xué)的方法來(lái)表示數(shù)據(jù)。
以星形坐標(biāo)法(如圖6)為例，它可以在二維平面上顯示出n維的空間數(shù)據(jù)。其原理是將n維的空間數(shù)據(jù)參照建立的坐標(biāo)軸映射到二維平面上，每一維對(duì)應(yīng)到一條坐標(biāo)軸上，坐標(biāo)軸在平面上交與一點(diǎn)。映射之后，n維的空間數(shù)據(jù)通過(guò)二維平面上的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示。
圖6星型坐標(biāo)法
2)面相像素技術(shù)(也稱密集像素技術(shù))。其原理是通過(guò)一個(gè)彩色的屏幕像素來(lái)表示一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，并把代表每一個(gè)數(shù)據(jù)的像素歸納入臨近的區(qū)域。用像素點(diǎn)來(lái)表示數(shù)據(jù)，面臨的主要問(wèn)題是如何合理有效的安排這些像素。該技術(shù)針對(duì)不同的可視化對(duì)象采取不同的方式來(lái)安排像素，最終的顯示結(jié)果能夠?qū)?shù)據(jù)局部關(guān)系、依賴性和熱點(diǎn)分布情況提供較為詳細(xì)的信息。比較著名的像素安排方式有遞歸模式技術(shù)和圓周分段技術(shù)。
3)基于圖標(biāo)的技術(shù)。其原理是通過(guò)一個(gè)圖標(biāo)的各個(gè)部分來(lái)表示n維的空間數(shù)據(jù)。圖標(biāo)可以是“枝形圖”、“針圖標(biāo)”、“星圖標(biāo)”和“棍圖標(biāo)”等。該技術(shù)適用于那些在二維平面上具有較好展開(kāi)屬性的n維的空間數(shù)據(jù)集。以星圖標(biāo)技術(shù)為例(如圖7)，一條射線表示一個(gè)維的數(shù)據(jù)，射線的長(zhǎng)短表示數(shù)據(jù)的大小，射線的條數(shù)即數(shù)據(jù)維數(shù)，射線起點(diǎn)相同，夾角想通，端點(diǎn)由折線段相連。
圖7星圖標(biāo)表示數(shù)據(jù)
4)基于層次的可視化技術(shù)。其原理將n維的數(shù)據(jù)空間劃分成若干子空間，同樣以層次結(jié)構(gòu)的方式組織這些子空間，并用平面圖形將其表示出來(lái)。該技術(shù)主要用于那些具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，如文件目錄、單位編制結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等。樹(shù)圖是其代表技術(shù)(如圖8)。1.3信息可視化
信息可視化(Information Visualization)主要是指利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的對(duì)非空間的、非數(shù)值型的和高維信息的可視化表示，以增強(qiáng)使用者對(duì)其背后抽象信息的認(rèn)知[2]。信息可視化技術(shù)已經(jīng)在信息管理的大部分環(huán)節(jié)中得以應(yīng)用，如信息提供的可視化技術(shù)、信息組織與描述以及結(jié)構(gòu)描述的可視化方法、信息檢索和利用的可視化等。
信息可視化的框架技術(shù)還可以分為三種：映射技術(shù)、顯示技術(shù)和交互控制技術(shù)[3]。映射技術(shù)主要是降維技術(shù)，如因素分析、自組織特征圖、尋徑網(wǎng)(Pathfinder)網(wǎng)、潛在語(yǔ)義分析和多維測(cè)量等。顯示技術(shù)把經(jīng)過(guò)映射的數(shù)據(jù)信息以圖形的形式顯示出來(lái)，主要技術(shù)有：Focus+Context、Tree-map、Cone Tree和Hyperbolic Tree等。交互控制技術(shù)通過(guò)改變視圖的各種參數(shù)，以適當(dāng)?shù)目臻g排列方式和圖形界面展示合理的需求數(shù)據(jù)，從而達(dá)到將盡可能多的信息以可理解的方式傳遞給使用者，主要技術(shù)有：變形、變焦距、擴(kuò)展輪廓、三維設(shè)計(jì)和Brushing。
信息可視化的典型工具有：Prefuse、CiteSpace、VitaPad和IVT。
下面三幅圖是信息可視化技術(shù)的應(yīng)用示例，圖8是樹(shù)圖的一種表達(dá)方式;圖9是魚(yú)眼技術(shù)的應(yīng)用，凸顯選中的節(jié)點(diǎn)，縮小其他節(jié)點(diǎn);圖10是一種樹(shù)結(jié)構(gòu)瀏覽方式，選中一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，就只向節(jié)點(diǎn)后展開(kāi)兩層，使用者可以很容易的知道自己所處瀏覽的位置。
1.4知識(shí)可視化
知識(shí)可視化(Knowledge Visualization)主要是指通過(guò)可視化技術(shù)來(lái)構(gòu)建和傳遞各種復(fù)雜知識(shí)的一種圖解手段，以提高知識(shí)在目標(biāo)人群中的傳播效率。
知識(shí)域可視化(Knowledge Domain Visualization)是指對(duì)基于領(lǐng)域內(nèi)容的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化，通過(guò)使用多種可視化的思維、發(fā)現(xiàn)、探索和分析技術(shù)從知識(shí)單元中抽取結(jié)構(gòu)模式并將其在二維或三維知識(shí)空間中表示出來(lái)，即對(duì)某一知識(shí)領(lǐng)域的智力結(jié)構(gòu)的可視化[4]。
圖10 Tree View知識(shí)域可視化技術(shù)可以幫助使用者快速進(jìn)入新的知識(shí)領(lǐng)域并對(duì)其有一個(gè)總體上的直接理解，能使使用者更加高效的認(rèn)識(shí)到感興趣的領(lǐng)域概念及概念間的關(guān)系。
目前知識(shí)域可視化的研究對(duì)象具體表現(xiàn)為對(duì)某知識(shí)領(lǐng)域的科技文獻(xiàn)，一個(gè)知識(shí)域可以用一組詞來(lái)限定。研究方法主要有共引法、共詞法、空間向量矩陣、自組織特征圖和尋徑網(wǎng)等。1.5幾種可視化方法比較
科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，現(xiàn)代可視化技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，逐漸形成數(shù)據(jù)可視化、信息可視化和知識(shí)可視化，四種可視化技術(shù)相互聯(lián)系又互有區(qū)別。其處理對(duì)象從數(shù)據(jù)到知識(shí)是一個(gè)越發(fā)抽象的過(guò)程，數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，而知識(shí)又是信息的“結(jié)晶”[5]。數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)以及智慧(Data、Information、Knowledge、Wisdom，DIKW)至今沒(méi)有一個(gè)明確的普遍認(rèn)可的定義，它們是相對(duì)的且依賴于所處環(huán)境的[6]，Zeleny[7]認(rèn)為DIKW金字塔最能準(zhǔn)確表達(dá)四者之間的相互關(guān)系，數(shù)據(jù)是塔基而智慧是塔尖，Ackoff[8]認(rèn)為貫穿于DIKW金字塔之間的核心因素是“理解”(understanding)，只有通過(guò)“理解”，才能從塔基升華到塔尖。
實(shí)際上，四種可視化技術(shù)之間的關(guān)系正如圖11所示[9]，它們之間沒(méi)有明顯的界限，從廣義上看科學(xué)計(jì)算可視化則從屬于數(shù)據(jù)可視化，數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)在一定程度也是相通的，因此它們彼此都有交叉。
圖11常見(jiàn)可視化類(lèi)型之間關(guān)系
2基于數(shù)據(jù)類(lèi)型的分類(lèi)
由本・施奈德曼(Ben Shneiderman)[10]概述的按照數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行歸類(lèi)，可以將數(shù)據(jù)分成以下七類(lèi)：一維數(shù)據(jù)、二維數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、多維數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等。從而將可視化分為如下七類(lèi)：2.1一維數(shù)據(jù)可視化
一維數(shù)據(jù)即線性數(shù)據(jù)，如一列數(shù)字、文本或者計(jì)算機(jī)程序的源代碼等。文本文獻(xiàn)是最常見(jiàn)的一維數(shù)據(jù)，通常情況下文本文獻(xiàn)不需要進(jìn)行可視化。
計(jì)算機(jī)軟件是一種特殊形式的一維數(shù)據(jù)，軟件維護(hù)過(guò)程中需要分析大量的程序源代碼，并從中找出特定的部分，因此有必要對(duì)其進(jìn)行可視化。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Eick等人利用可視化系統(tǒng)SeeSoft實(shí)現(xiàn)了對(duì)百萬(wàn)行以上的程序源代碼進(jìn)行可視化。SeeSoft系統(tǒng)可以用于知識(shí)發(fā)現(xiàn)、項(xiàng)目管理、代碼管理和開(kāi)發(fā)方法分析等領(lǐng)域，曾被成功用于檢測(cè)大型軟件源代碼中與“千年蟲(chóng)”有關(guān)的問(wèn)題代碼。
2.2二維數(shù)據(jù)可視化
二維數(shù)據(jù)指包括研究對(duì)象兩個(gè)屬性的數(shù)據(jù)。用長(zhǎng)度和寬度來(lái)描述平面物體尺寸，用X軸和Y軸來(lái)表示物體位置坐標(biāo)，以及各種平面圖都是二維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。最常見(jiàn)的二維數(shù)據(jù)可視化示例當(dāng)屬地理信息系統(tǒng)(GIS)，地理信息的數(shù)據(jù)可視化極大的滿足了人們對(duì)地理信息的需求，各種基于位置的社交類(lèi)軟件在電腦和智能手機(jī)領(lǐng)域如雨后春筍般繁榮起來(lái)，也從一個(gè)側(cè)面反映出二維數(shù)據(jù)可視化的重要性。
2.3三維數(shù)據(jù)可視化
三維數(shù)據(jù)指包括研究對(duì)象三個(gè)屬性的數(shù)據(jù)。相對(duì)于一維的“線”和二維的“面”，三維引入了“體”的概念。三維數(shù)據(jù)可視化在建筑、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，很多科學(xué)計(jì)算機(jī)可視化也屬于三維數(shù)據(jù)可視化，通過(guò)計(jì)算機(jī)用三維可視化方法模擬現(xiàn)實(shí)物體，幫助研究人員進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，能有效的降低成本、提高效益。
2.4多維數(shù)據(jù)可視化
多維數(shù)據(jù)指研究對(duì)象具有三個(gè)以上屬性的數(shù)據(jù)。多維信息已經(jīng)難以在平面或空間中構(gòu)建出形象的模型，因此人們對(duì)多維數(shù)據(jù)的認(rèn)知也相對(duì)困難。現(xiàn)實(shí)生活中有著大量的多維數(shù)據(jù)，例如學(xué)校里的學(xué)生信息，其中包含姓名、性別、民族、年齡、專業(yè)、班級(jí)、地址等。美國(guó)馬里蘭大學(xué)人機(jī)交互實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一個(gè)動(dòng)態(tài)查詢的框架結(jié)構(gòu)軟件HomeFinder，該軟件可以連接華盛頓特區(qū)的售房數(shù)據(jù)庫(kù)，使用者可以選擇按照價(jià)格、面積、地址和房間數(shù)量等進(jìn)行可視化的動(dòng)態(tài)排序。
2.5時(shí)間序列數(shù)據(jù)可視化
時(shí)間序列數(shù)據(jù)指那些具有時(shí)間屬性的數(shù)據(jù)，也稱時(shí)序數(shù)據(jù)。時(shí)序數(shù)據(jù)容易反映出事件前后發(fā)生的持續(xù)情況。學(xué)者Liddy建立了一個(gè)從文本信息中抽取時(shí)間信息的系統(tǒng)SHESS，該系統(tǒng)可以自動(dòng)生成一個(gè)知識(shí)庫(kù)，該知識(shí)庫(kù)能夠聚集關(guān)于任何已命名的實(shí)體信息，并且按照時(shí)序組織這些知識(shí)，時(shí)序覆蓋知識(shí)庫(kù)的整個(gè)周期。
2.6層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可視化
層次結(jié)構(gòu)是抽象數(shù)據(jù)信息之間一種普遍的關(guān)系，常見(jiàn)的如單位編制、磁盤(pán)目錄結(jié)構(gòu)、圖書(shū)分類(lèi)方法以及文檔管理等。描述層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法是利用目錄樹(shù)，這種表示方法簡(jiǎn)單直觀，然而對(duì)于大型的層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)而言，由于層次結(jié)構(gòu)在橫向和縱向的擴(kuò)展不成比例，樹(shù)結(jié)構(gòu)的分支很快就會(huì)交織在一起，顯得混亂不堪。在對(duì)層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可視化研究的過(guò)程中出現(xiàn)了一些新的方法，如1.3小節(jié)中提到的Tree-map等。
Xerox PARC的科研人員開(kāi)發(fā)了Cone and Cam Trees。該方法用三維空間來(lái)描述層次信息，根節(jié)點(diǎn)放置在空間的頂端或者最左端，子節(jié)點(diǎn)均勻的分布在根節(jié)點(diǎn)的下面或者右面的錐形延展部分。Cone and Cam Trees可以動(dòng)態(tài)的顯示，當(dāng)使用者點(diǎn)擊了某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)就會(huì)高亮顯示，同時(shí)樹(shù)結(jié)構(gòu)將該節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到圖形的前方。一個(gè)完整的Cone and Cam Trees圖形能夠持續(xù)旋轉(zhuǎn)，便于使用者觀察大型層次等級(jí)結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)而理解其中的關(guān)系。研究人員在單獨(dú)的一個(gè)屏幕范圍內(nèi)創(chuàng)造的Cone and Cam Trees圖形能夠描述80頁(yè)書(shū)本的有組織內(nèi)容。2.7網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)可視化
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)沒(méi)有固定的層次結(jié)構(gòu)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能會(huì)有多種聯(lián)系，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系也可能有多個(gè)屬性。網(wǎng)絡(luò)信息不計(jì)其數(shù)，分布在全球各地的網(wǎng)站上，彼此之間通過(guò)超鏈接交織在一起，其規(guī)模還在繼續(xù)膨脹。如何方便有效的利用網(wǎng)絡(luò)信息，成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。
數(shù)據(jù)可視化的概念范圍較大，也有認(rèn)為這七類(lèi)可視化更是信息可視化的細(xì)分[11]。信息可視化是近年來(lái)提出的一項(xiàng)新課題，其研究對(duì)象以多維標(biāo)量數(shù)據(jù)為主，研究重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)合理的顯示界面，便于用戶更好的從海量多維數(shù)據(jù)中獲取有效的信息。
3基于可視數(shù)據(jù)分析技術(shù)的分類(lèi)
由Daniel Keim[12]提出的基于可視數(shù)據(jù)分析技術(shù)的分類(lèi)方法，從數(shù)據(jù)類(lèi)型、可視化技術(shù)和交互技術(shù)的角度來(lái)分析研究可視化的分類(lèi)方法。事實(shí)上，這三個(gè)要素即是數(shù)據(jù)可視化的主要組成部分。圖12描述了這三要素的具體內(nèi)容[13]。
數(shù)據(jù)類(lèi)型和可視化技術(shù)在上文中分別都有介紹。交互和變形技術(shù)越來(lái)越是可視化技術(shù)中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)，它使用戶能夠直接生動(dòng)的與可視化視圖進(jìn)行交互，并根據(jù)用戶研究重點(diǎn)的變化動(dòng)態(tài)的跟進(jìn)改變視圖呈現(xiàn)方式。用戶根據(jù)研究對(duì)象的相關(guān)知識(shí)和具體需求可以通過(guò)交互變形技術(shù)使可視化視圖以多種不同的效果來(lái)進(jìn)行展示，方便從多角度對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析觀察，從而達(dá)到更好的使用效果。
4結(jié)束語(yǔ)
以上列舉三種可視化分類(lèi)方法，這三種分類(lèi)方法比較典型，具有很強(qiáng)的代表性，事實(shí)上還有Ed H Chi[14]提出的基于數(shù)據(jù)狀態(tài)模
型的分類(lèi)方法等?？梢暬碚摎v經(jīng)了20多年的發(fā)展形成了多種方法和技術(shù)，已經(jīng)難以用某一種分類(lèi)方法去包羅所有，它們的共同
特點(diǎn)都是利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行分析并合理顯示數(shù)據(jù)，然而其概念眾多，研究重點(diǎn)也不盡相同，實(shí)現(xiàn)方法則更是多種多樣?？梢暬诸?lèi)方法可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)需求與可視化技術(shù)的匹配[15]。它可以指導(dǎo)使用者選擇合適的可視化方法并利用合理的技術(shù)來(lái)實(shí)
現(xiàn)不同的目的。本文首先從基于處理對(duì)象及目的對(duì)可視化方法進(jìn)行分類(lèi)，這是最常見(jiàn)的分類(lèi)方法，并介紹了一些常見(jiàn)的可視化技
術(shù);然后介紹了基于數(shù)據(jù)類(lèi)型的分類(lèi)方法，這種分類(lèi)方法同樣較為常見(jiàn)，而實(shí)現(xiàn)技術(shù)則跟分類(lèi)方法沒(méi)有太大關(guān)系;最后介紹了基于
可視數(shù)據(jù)分析技術(shù)的分類(lèi)方法，這種方法將之前介紹的可視化技術(shù)以及數(shù)據(jù)類(lèi)型跟交互和變形技術(shù)結(jié)合在一起，這種分類(lèi)方法能
夠讓使用者從宏觀上把握可視化分類(lèi)，并系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)可視化技術(shù)，加強(qiáng)了可視化類(lèi)型和可視化技術(shù)之間的聯(lián)系。
參考文獻(xiàn)：
[1] Mccormick B H,Defanti T A,Brown M D,et al.Visualization in Scientific Computing[J].Computer Graphics,1987,12(6):1103-1109.
[2] Chen Chaomei.Mapping Scientific Frontiers: The Quest Knowledge Visualization[M].Singapore:Springer-Verlag London Ltd,2003.
[3]李淑麗.信息可視化工具的比較研究[D].哈爾濱:黑龍江大學(xué),2006:10-13.
[4]周寧,張李義.信息資源可視化模型方法[M].北京:科學(xué)出版社,2008:244-250.
[5]張卓,宣蕾,郝樹(shù)勇.可視化技術(shù)研究與比較[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010(17):133-137.
[6] Dong Hyun Jeong.Knowledge Visualization: From Theory to Practice[D].North Carolina:The University of North Carolina,2010.
[7] Zeleny M.Management support systems: Towards integrated knowledge management[J].Human Systems Management,1987(7):59-70.
[8] Ackoff, R L.From data to wisdom[J].Journal of Applied Systems Analysis,1989(16):3-9.
[9]劉波,徐學(xué)文.可視化分類(lèi)方法對(duì)比研究[J].情報(bào)雜志,2008(2):28-30.
[10] Shneiderman B.The Eyes Have It: A Task by Data Type Taxonomy for Information Visualizations[C]//IEEE Symposium on Visual Lan? guages’96,Los Alamos,CA,1996:336-343.
[11]芮小平.空間信息可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京:中國(guó)科學(xué)院研究生院,2004:7-8.
[12]Keim D A.Information Visualization and Visual Data Mining[C]//IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics,2002,7(1): 100-107.
[13]翟旭君.基于平行坐標(biāo)的可視化數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究[D].北京:清華大學(xué),2004:3.
[14] Chi Ed H.A Taxonomy of Visualization Techniques Using the Data State Reference Model[C]//Proceeding of the IEEE Symposium on In? formation Visualization 2000(InfoVis’00),2000.
[15] Wenzel S,Bernhard J,Jessen U.A Taxonomy of Visualization Techniques for Simulation in Production and Logistics[C]//Proceeding of the 2003 Winter Simulation Conference,2003:729-736.
點(diǎn)擊下頁(yè)還有更多>>>可視電話技術(shù)論文