Տվյալների վիզուալիզացիա

Reuse_and_Recovery

Տվյալների վիզուալիզացիա, տվյալների ներկայացման ձև, որը հնարավորինս հեշտացնում է տվյալների ուսումնասիրությամբ զբաղվող մարդու աշխատանք։ Տվյալների վիզուալիզացիան լայնորեն տարածված է գիտական և վիճակագրական հետազոտություններում, մասնավորապես՝ կանխատեսումների, տվյալների ինտելեկտուալ հետազոտություների, բիզնես-հետազոտությունների մեջ։ Այն օգտագործվում է մանկավարժության մեջ՝ ուսուցման, թեստավորման և գնահատման համար, լրատվական աշխատանքում և վերլուծական տվյալների ներկայացման համար։ Տվյալների վիզուալիզացիան կապված է տեղեկատվության վիզուալիզացիայի, ինֆոգրաֆիկայի, գիտական տվյալների վիզուալիզացիայի, հետախուզական տվյալների վերլուծության և վիճակագրական գրաֆիկայի հետ։

Կապը ինֆոգրաֆիկայի հետ

Տվյալների վիզուալիզացիա (ՏՎ) և ինֆոգրաֆիկա տերմինները հաճախ համարվում են հոմանիշներ, սակայն տեղեկատվության ներկայացմամբ զբաղվող մասնագետները որոշակի տարբերություններ են նշում դրանց միջև։ Մոտեցումներից մեկում ՏՎ-ն համարվում է ինֆոգրաֆիկայի մասը, որը իրենից ներկայացնում է ՏՎ-ի, նկարազարդումների համախումբ, որը տալիս է ամբողջական տեղեկատվություն։

Մյուս մոտեցումը տարանջատում է այս հասկացությունները ըստ ստեղծման, գեղագիտական հատկությունների և տվյալների քանակի։ Համաձայն այս մոտեցման՝ ինֆոգրաֆիկայի միջոցով ներկայացվում են տվյալներ, որոնք ստեղծվել են մարդու մասնակցությամբ, հատուկ են ներկայացված տեղեկատվությանը, հակիրճ են և շատ տվյալներ չեն պարունակում։ Այնինչ՝ տվյալների վիզուալիզացիան ներկայացումում է, որը ստեղծված է ալգորիթմական ճանապարհով, հեշտությամբ կիրառվում է տարբեր նմուշների և նմանատիպ տվյալների համար, չի պարունակում շատ ձևական տարրեր, բայց ներառում են տվյալների մեծ ծավալներ։

Պատմություն

Աղյուսակների, դիագրամների և քարտեզների միջոցով տվյալների ներկայացման եղանակը ծագել է դեռևս հնուց։ Հատկապես վերածննդի դարաշրջանում մեծաքանակ աշխարհագրական, աստղագիտական, երկրաչափական, վիճակագրական և այլ գիտություններից տվյալների և վիզուալ տեղեկատվության առաջացման հետ առաջացավ տեղեկատվության որակյալ ներկայացման անհրաժեշտություն։

XIX դարի առաջին կեսին աճեց այնպիսի աշխատանքների քանակը, որոնցում առկա էր տվյալների գրաֆիկական ներկայացումը։ 50-ական թվականներին հայտնագործվեցին տվյալների ներկայացման բոլոր հիմնական եղանակները՝ սյունակաձև և շրջանային դիագրամները, հիստոգրամմաները, գծային գրաֆիկները, ժամանակային շարքերի գրաֆիկները և այլն։

Աճի արագությունը սկսեց նվազել XX դարի սկզբին՝ իր տեղը զիջելով ճշգրիտ մաթեմատիկային։ Այնուամենայինիվ՝ հենց այդ ժամանակ գրվեցին տվյալների ներկայացման վերաբերյալ դասագրքերը, իսկ գրաֆիկները սկսեցին օգտագործել ոչ միայն արդյունքների ներկայացման համար, այլ նաև տեղեկատվության հետազոտման և աստղագիտության, ֆիզիկայի, կենսաբանության և այլ գիտությունների մեջ հիպոթեզների առաջադրման համար։

Վիզուալիզացիան նոր շունչ ստացավ XX դարի երրորդ քառորդում։ Դրան նպաստեցին երեք իրադարձություններ․

• Ջոն Տյուկի աշխատանքը, որը նվիրված է տվյալների հետախուզական վերլուծությանը
• Ժակ Բերտենի (Jacques Bertin) «Գրաֆիկական սեմիոլոգիա» գիրքը (ֆր.՝ Sémiologie graphique)․
• Տվյալների վիզուալիզացիայի հնարավորությունը հաշվողական մեքենաների միջոցով, տվյալների տրամադրման համար արդյունավետ միջոցներ, նաև տվյալների ներմուծման սարքեր և համակարգիչ։

Դասակարգում

Ըստ տվյալների ներկայացման նպատակի՝ վիզուալիզացիան լինում է բացատրական (անգլ.՝ «presentation», «explanation») և հետազոտական (անգլ.՝ «exploration») . Բացատրական վիզուալիզացիան նախատեսված է որոշակի լսարանների համար տվյալների ներկայացման համար, օրինակ՝ գիտական աշխատանքի, զեկույցի կամ նորություններում վերլուծական դիտարկումների շրջանակներում։ Հետազոտական վիզուալիզացիան նախատեսված է տվյալների վերլուծության և մշակման համար, օրինակ՝ դրանցում օրինաչափությունների հայտնաբերման նպատակով։

Գոյություն ունեն նաև հիբրիդ բացատրա-հետազոտական ձևերը։ Այդ պարագայում նպատակը նույն տեղեկատվության ներկայացումն է, բայց մարդը հնարավորություն է ունենում նաև մանրամասն հետազոտել ցուցադրվող տվյալները ինտերակտիվ տարրերի միջոցով։

Վիզուալիզացիան որպես տվյալների վերլուծության շրջան

Տվյալների վիզուալիզացիայի ենթահամակարգը կարևոր բաղկացուցիչ մաս է կազմում տվյալների ինտելեկտուալ վերլուծության որակյալ համակարգերի, հատկապես մեծ ծավալներով տեղեկատվության մշակմանն ուղղված։ Բիզնես- վերլուծության համակարգերում վիզուալիզացիան կարող է օգտագործվել տվյալների մշակման բոլոր փուլերում։

• Ելքային տվյալների վիզուալիզացիա։ Այս փուլը օգտակար է վերլուծության տվյալների օգտակարության և սպասելիքներին համապատասխանության, օրինաչափությունների վերաբերյալ հիպոթեզների առաջադրման մակարդակի գնահատման համար։
• Մշակման համակարգ ներմուծված նմուշների վիզուալիզացիա։
• Առաջնային մշակման արդյունքների վիզուալիզացիա։
• Միջանկյալ արդյունքների վիզուալիզացիա։
• Վերջնական արդյունքների վիզուալիզացիա։

Ի տարբերություն սովորական գրաֆիկական ինտերֆեյսի՝ այդ միջոցները ապահովում են.

• Հակիրճություն (անգլ.՝ concision), մեծ քանակով բազմապիսի տվյալների արտապատկերման հնարավորություն,
• Հարաբերականություն (անգլ.՝ relativity) և փոքր հեռավորություն (անգլ.՝ proximity), ներկայացումներում կլաստերների, խմբերի հարաբերական չափերի, խմբերի նմանությունների և տարբերությունների, դուրս մնացած մասերի(անգլ.՝ outliers) ցուցադրման հնարավորություն,
• կենտրոնացում և համատեքստ (անգլ.՝ focus with context) , որոշակի ընտրված օբյեկտի հետ փոխազդեցություն՝ դրա դիրքի և համատեքստի հետ կապի դիտարկմամբ,
• տարածականություն (անգլ.՝ zoomability) , միկրո և մակրո պատկերացումների մեջ հեշտ և արագ տեղափոխվելու կարողություն,
• «աջ կիսագնդի» վրա կենտրոնացում, օգտագործողին ոչ միայն տվյալների հետ նախօրոք սահմանված աշխատանքային մեթոդների տրամադրում, որը կապահովի տեղեկատվության որոնման համար պլանավորված մոտեցումը, այլ նաև օրինաչափությունների հայտնաբերման, նույնականացման նրա ինտուիտիվ, իմպրովիզացիոն կոգնիտիվ պրոցեսների օգնություն։

Գրականություն

• Паклин Н. Б., Орешков В. И. Визуализация данных // Бизнес-аналитика. От данных к знаниям. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2013. — С. 173—210. — ISBN 978-5-459-00717-6
• Bertin J., Barbut M. C. Sémiologie Graphique. Les diagrammes, les réseaux, les cartes. — Paris: Gauthier-Villars, 1967. — 431 p.

  Английский перевод: Bertin J. Semiology of Graphics: Diagrams, Networks, Maps. — University of Wisconsin Press, 1983. — 415 p. — (Central Asia book series). — ISBN 9780299090609

• Friendly M. (2009 թ․ օգոստոսի 24). Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization (PDF). Department of Mathematics and Statistics (անգլերեն). York University. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2018 թ․ սեպտեմբերի 26-ին. Վերցված է 2014-10-30 11:47:10-ին.
• Iliinsky N., Steele J. Designing Data Visualizations. — Sebastopol, CA: O'Reilly, 2011. — ISBN 9781449312282 1449312284
• Krum R. Cool infographics: effective communication with data visualization and design. — Indianapolis: Wiley, 2014. — 348 p. — ISBN 978-1-118-58230-5
• Tukey J. W. Exploratory Data Analysis. — Reading, Mass: Pearson, 1977. — 688 p. — ISBN 9780201076165

Արտաքին հղումներ

• «A Periodic Table of Visualization Methods» (անգլերեն). Visual-literacy.org. Վերցված է 2014-10-30 10:38:50-ին.
• https://datavisualization.ch/ - сайт о визуализации данных.