Візуальне подання інформації. Навіщо та як використовувати візуалізацію даних? Коли використовувати візуалізацію

2.1. Переваги візуальної форми подання інформації

Вербальна мова та вербальні категорії містять вкрай примітивні засоби для того, щоб будувати простір, інтерпретувати його чи робити з ним якісь дії. Цій меті є мова образів і система перцептивних дій, за допомогою яких людина будує образ навколишньої дійсності та орієнтується в ній. Ця система називається сприйняттям. Сприйняття визначається як цілісний образ, що відбиває єдність структури та властивостей об'єкта. Об'єктами зорового сприйняття служать предмети, процеси та явища навколишнього світу, які можна розчленувати і описати в категоріях простору, руху, форми, текстури, кольору, яскравості тощо. При сприйнятті предметів образ більш менш повно відображає об'єкт або ситуацію, в якій знаходиться людина.

Образи, створені на основі візуального сприйняття, мають більшу, ніж слова, асоціативну силу. Можливо, тому вони чудово зберігаються у пам'яті. Навіть після одноразового перегляду кількох тисяч картин спостерігачі здатні правильно впізнати їх близько 90 %. Зоровий образ дуже пластичний. Ця властивість проявляється в тому, що в плані образу можливий швидкий перехід від узагальненої оцінки ситуації до докладного аналізуїї елементів. Можливі різного родупереміщення відображених образ об'єктів, їх зрушення, повороти, і навіть збільшення, зменшення, перспективні спотворення і нормалізація. Ця своєрідна маніпулятивна здатність зорової системи дозволяє уявити ситуацію як і прямий, і у зворотній перспективі. Маніпуляції образами, їх добудовування – найважливіші засобипродуктивного сприйняття та візуального мислення.

Багато досліджень свідчать, що у зорової системі є механізми, щоб забезпечити народження нового образу. Завдяки їм людина здатна бачити світ не тільки таким, яким він існує насправді, але й таким, яким він може (або має) бути. Це означає, що зорові образи є необхідною умовою, навіть більше – знаряддям розумової діяльності. Вони пов'язані більш безпосередньо в порівнянні з символами та мовою, з навколишньої людинипредметною реальністю. Образ – це не тільки й не так споглядання, як відтворення дійсності. Вона, ця реальність, може відтворюватися у тій формі (чи близька до неї), у якій об'єкт реально існує. Але можливі також і деструкція об'єкта, ситуації та відтворення її нового варіанта чи варіантів. На основі цього зміненого в порівнянні з реальністю образу людина знову звертається до предметної дійсності та перебудовує її у своїй практичної діяльності. неможливо підготувати фахівця, що творчо мислить, без розвитку у нього образного уявлення, уяви і мислення. Відчутну користьу цій справі надає універсальний апарат проекційного схематизму. Один із найважливіших інструментів проекційного моделювання, що служать для формування просторових уявлень, - це геометрична інтерпретація. Об'єктами інтерпретації є графічні моделіу вигляді комбінації креслень, схем, тексту, діаграм тощо. п. Графічні моделі припускають відображення інформації як набору коштів графічного уявленняінформації: ліній, символів, мнемонічних знаків, що використовуються відповідно до правил побудови графічних моделей. При сприйнятті інформації у такому вигляді необхідний вихід у більш високий за розмірністю операційний простір, ніж при сприйнятті тексту. Ступінь точності при зіставленні інформаційного об'єкта з його моделлю залежить від повноти відомостей про проекційний апарат, який мав місце під час моделювання. На малюнку 2.1 представлено одну з можливих класифікацій графічних моделей. Піктографічна модель– графічна модель, складена з використанням умовних графічних зображень(Піктограм), що позначають предмети, дії або події. Ідеографічна модель– графічна модель, складена з допомогою ідеограм – умовних писемних знаків, що позначають поняття.

Питання ефективності передачі та засвоєння інформації є одним із головних протягом останніх десятиліть. Основним засобом комунікації у світі початку ХХIстоліття служить візуалізація (візуальна форма передачі) інформації. Найбільша кількістьінформації (приблизно 80-90%) людина сприймає візуально. «Домінуюче значення зорової системи для людини пояснюється тим, що вона є потужним джереломінформації про зовнішньому світі, має найбільшу далекомірність і стереоскопічність сенсорних функцій» .

Ефективність, перевага графічного способу передачі, порівняно з руховим чи звуковим (рисунок 2.2), у тому, що зорове сприйняттялюдиною переданої інформації та створення нею уявного образувідбуваються настільки швидко, що людина цей процес сприймає як «миттєвий». Цим пояснюється ефект одночасності, або симультанності, заснований на властивості людського сприйняття інформації: створювані уявні образи при сприйнятті інформації та передані графічні моделі дуже близькі за формою.

Медичні дослідники встановили, що й у інструкції до ліків перебуває лише текст, людина засвоює з неї лише 70% інформації. Якщо ж до інструкції додати картинки, людина зрозуміє вже 95%.

У нашій компанії вже багато років займаються розробкою та підтримкою інструментів для візуалізації даних, охоплюючи великий діапазон платформ та технологій. І в цьому є сенс, адже візуалізаційні інструменти завжди були і залишаються потрібними на ринку розробки. І ми знаємо, у чому причина такої популярності.

Що таке візуалізація даних?

Перш за все, потрібно знати, що таке візуалізація даних і які її методи використовуються, в тому числі і в повсякденному житті.


Найпростіші, а тому й найпоширеніші методи візуалізації – це графіки

Візуалізація даних – це наочне уявлення масивів різної інформації. Існує кілька типів візуалізації:

  • Звичайне візуальне поданнякількісної інформації у схематичній формі. До цієї групи можна віднести всім відомі кругові та лінійні діаграми, гістограми та спектрограми, таблиці та різні точкові графіки.
  • Дані при візуалізації можуть бути перетворені на форму, що посилює сприйняття та аналіз цієї інформації. Наприклад, карта та полярний графік, тимчасова лінія та графік з паралельними осями, діаграма Ейлер.
  • Концептуальна візуалізація дозволяє розробляти складні концепції, ідеї та плани за допомогою концептуальних карт, діаграм Ганта, графів із мінімальним шляхом та інших подібних видів діаграм.
  • Стратегічна візуалізація перекладає візуальну форму різні дані про аспекти роботи організацій. Це всілякі діаграми продуктивності, життєвого циклута графіки структур організацій.
  • Графічно організувати структурну інформацію за допомогою пірамід, дерев та карт даних допоможе метафорична візуалізація, яскравим прикладом якої є карта метро.
  • Комбінована візуалізація дозволяє поєднати кілька складних графіків в одну схему, як у карті з прогнозом погоди.

Навіщо використовувати візуалізацію даних?

Візуальна інформація краще сприймається і дозволяє швидко та ефективно донести до глядача власні думкита ідеї. Фізіологічно сприйняття візуальної інформації є основною для людини. Є численні дослідження, що підтверджують, що:
  • 90% інформації людина сприймає через зір
  • 70% сенсорних рецепторівзнаходяться в очах
  • близько половини нейронів головного мозку людини задіяні в обробці візуальної інформації
  • на 19% менше при роботі з візуальними даними використовується когнітивна функція мозку, що відповідає за обробку та аналіз інформації
  • на 17% вища продуктивність людини, яка працює з візуальною інформацією
  • на 4,5% краще згадуються докладні деталі візуальної інформації


Якщо попросити читача згадати назви материків, у голові виникне саме ця картинка
  • у 60000 разів швидше сприймається візуальна інформація порівняно з текстовою


На графіку читач швидше знайде мінімальне та максимальне значення
  • 10% людей запам'ятовує з почутого, 20% - з прочитаного, і 80% - з побаченого та зробленого
  • на 323% краще людинавиконує інструкцію, якщо вона містить ілюстрації


Інструкцію знизу набагато легше і швидше зрозуміти та виконати

Докладніше про факти та дослідження можна подивитися в цікавій інфографіці.

Очевидно, що людина схильна обробляти саме візуальну інформацію. Крім прекрасної обробки нашим мозком, візуалізація даних має кілька переваг:



За допомогою графіків можна легко звернути увагу читача на червоні показники
  • Аналіз великого набору даних із складною структурою
  • Зменшення інформаційного навантаження людини та утримування її уваги
  • Однозначність і ясність даних, що виводяться
  • Виділення взаємозв'язків та відносин, що містяться в інформації


На графіку легко можна побачити важливі дані
  • Естетична привабливість


Естетично привабливі графіки роблять подачу даних ефектною і незабутньою.

Едвард Тафті, автор одних із найкращих книг з візуалізації, описує її як інструмент для показу даних; спонукання глядача замислитися про суть, а чи не методології; уникнення спотворення того, що мають сказати дані; відображення багатьох чисел на невеликому просторі; показу великого набору даних зв'язковим та єдиним цілим; спонукання глядача порівнювати фрагменти даних; служіння досить чітким цілям: опис, дослідження, впорядкування або прикраси ("The Visual Display of Quantitative Information", Edward Tufte).

Як правильно використовувати візуалізацію даних?

Успіх візуалізації залежить від правильності її застосування, а саме від вибору типу графіка, його правильного використаннята оформлення.


60% успіху візуалізації залежить від вибору типу графіка, 30% - від його правильного використання та 10% - від його правильного оформлення.

Правильний тип графіка

Графік дозволяє висловити ідею, яку несуть дані, найбільш повно та точно, тому дуже важливо вибрати відповідний тип діаграми. Вибір можна здійснити за алгоритмом:

Цілі візуалізації – це реалізація основної ідеї інформації, це те, заради чого потрібно показати обрані дані, якого ефекту потрібно досягти – виявлення відносин в інформації, показу розподілу даних, композиції чи порівняння даних.


У першому ряду показані графіки з цілями показу відносин на даних та розподілу даних, а в другому ряду цілями є показ композиції та порівняння даних

Відносини у данихце те, як вони залежать один від одного, зв'язок між ними. За допомогою відносин можна виявити наявність чи відсутність залежностей між змінними. Якщо основна ідея інформації містить фрази "відноситься до", "знижується/підвищується при", то потрібно прагнути показати саме відносини в даних.
Розподіл даних- те, як вони розташовуються щодо чогось, скільки об'єктів потрапляє у певні послідовні області числових значень. Основна ідея при цьому міститиме фрази "в діапазоні від x до y", "концентрація", "частотність", "розподіл".
Композиція даних- об'єднання даних з метою аналізу загальної картинизагалом, порівняння компонентів, що становлять відсоток від якогось цілого. Ключовими фразами для композиції є "склало x%", "частка", "відсоток від цілого".
Порівняння даних- об'єднання даних, з порівняння деяких показників, виявлення те, як об'єкти співвідносяться друг з одним. Також це порівняння компонентів, що змінюються з часом. Ключові фразидля ідеї при порівнянні - "більше/менше ніж", "рівно", "змінюється", "підвищується/знижується".

Після визначення мети візуалізації необхідно визначити тип даних. Вони можуть за своїм типом та структурою бути дуже різнорідними, але в самому простому випадкувиділяють безперервні числові та часові дані, дискретні дані, географічні та логічні дані. Безперервні числові дані містять інформацію залежності однієї числової величинивід іншої, наприклад, графіки функцій, такий як y=2x. Безперервні часові містять дані про події, що відбуваються на якомусь проміжку часу, як графік температури, що вимірюється кожен день. Дискретні дані можуть містити в собі залежність категорійних величин, наприклад графік кількості продажів товарів у різних магазинах. Географічні дані містять у собі різну інформацію, пов'язану з місцезнаходженням, геологією та іншими географічними показниками, яскравий приклад- це звичайна географічна карта. Логічні дані показують логічне розташування компонентів щодо один одного, наприклад, генеалогічне дерево сім'ї.


Графіки безперервних числових та тимчасових даних, дискретних даних, географічних та логічних даних

Залежно від мети та даних можна вибрати найбільш підходящий їм графік. Найкраще уникати розмаїття заради розмаїття та вибирати за принципом “чим простіше, тим краще”. Тільки для специфічних даних використовувати специфічні типи діаграм, в інших випадках добре підійдуть найпоширеніші графіки:

  • лінійний (line)
  • з областями (area)
  • колонки та гістограми (bar)
  • кругова діаграма (pie, doughnut)
  • полярний графік (radar)
  • точковий графік (scatter, bubble)
  • карти (map)
  • дерева (tree, mental map, tree map)
  • тимчасові діаграми (time line, gantt, waterfall).
Лінійні діаграми, графіки з областями та гістограми можуть містити в одному аргументі для однієї категорії кілька значень, які можуть бути абсолютними (тоді до таких видів графіків додається приставка stacked), так і відносними (full stacked).


Графік зі stacked значеннями та full stacked

При виборі відповідного графіка можна керуватися наступною таблицею, складеною на основі цієї діаграми та книги “Говори мовою діаграм” Джина Желязни:

Правильне використання графіка

Важливо не тільки правильно вибрати тип графіка, але і правильно його використовувати:
  • Не потрібно навантажувати графік великою кількістюінформації. Оптимальна кількість різних типівданих, категорій - це трохи більше 4-5, інакше доцільніше розділити таку діаграму кілька штук.


Такий графік можна порівняти зі спагетті та краще розділити на кілька діаграм.
  • Правильно вибрати шкалу та її масштаб для графіка. Для гістограм та графіків з областями краще починати шкалу значень з нуля. Постаратися не використовувати інвертовані шкали - це часто вводить глядача в оману щодо даних.


Неправильна шкала негативно впливає сприйняття даних. У першому випадку некоректно вибрано масштаб, у другому шкала інвертована
  • Для кругових діаграм та графіків, де показаний відсоток загальної часткисума значень завжди повинна становити 100%.
  • Для кращого сприйняття даних інформацію на осі краще впорядкувати - або за значеннями, або за абеткою, або за логічним змістом

Правильне оформлення графіка

Ніщо так не тішить око, як правильно оформлені графіки, і ніщо так не псує діаграми, як наявність графічного сміття. Основні принципи оформлення:
  • використовувати палітри схожих, не яскравих кольорів, і постаратися обмежитися набором із шести штук
  • допоміжні і другорядні лінії повинні бути простими і такими, що не кидаються в очі.


Допоміжні лінії на графіку не повинні відволікати увагу від основної ідеї даних
  • там, де можливо, використовувати лише горизонтальні написи на осях
  • для графіків з областями краще використовувати колір з прозорістю
  • для кожної категорії на графіку використовувати свій колір

Висновки

Візуалізація - потужний інструментдонесення думок та ідей до кінцевого споживача, помічник для сприйняття та аналізу даних. Але як і всі інструменти, її потрібно застосовувати у свій час та у своєму місці. Інакше інформація може сприйматися повільно, або навіть некоректно.


На графіках зображені ті самі дані, зліва показані основні помилки візуалізації, а праворуч вони виправлені

При вмілому застосуванні візуалізація даних дозволяє зробити матеріал вражаючим, ненудним і незабутнім.

P.S. Графіки для статті були зроблені за допомогою

"Кажуть, один малюнок коштує тисячі слів, і це дійсно так, але за умови, що малюнок хороший." Боумена

Зі зростанням кількості накопичуваних даних, навіть при використанні скільки завгодно потужних і різнобічних алгоритмів Data Mining, стає все складніше "перетравлювати" та інтерпретувати отримані результати. А, як відомо, одне з положень Data Mining – пошук практично корисних закономірностей. Закономірність може стати практично корисною, тільки якщо її можна осмислити та зрозуміти.

У 1987 році з ініціативи ACM SIGGRAPH IEEE Computer Society Technical Committee of Computer Graphics у зв'язку з необхідністю використання нових методів, засобів та технологій даних було сформульовано відповідні завдання напряму візуалізації.

До способів візуального або графічного представлення даних відносять графіки, діаграми, таблиці, звіти, списки, структурні схеми, карти і т.д.

Візуалізація традиційно розглядалася як допоміжний засібпри аналізі даних, проте зараз усі більше дослідженьговорить про її самостійну роль.

Традиційні методи візуалізації можуть знаходити таке застосування:

представляти користувачеві інформацію наочно;

компактно описувати закономірності, властиві вихідному набору даних;

знижувати розмірність чи стискати інформацію;

відновлювати прогалини у наборі даних;

знаходити шуми та викиди в наборі даних.

Візуалізація інструментів Data Mining

Кожен із алгоритмів Data Mining використовує певний підхід до візуалізації. У попередніх лекціях ми розглянули низку методів Data Mining. У результаті використання кожного з способів, а точніше, його програмної реалізації, ми отримували деякі візуалізатори, з яких нам вдавалося інтерпретувати результати, отримані внаслідок роботи відповідних способів і алгоритмів.

Для дерев рішень це візуалізатор дерева рішень, список правил, таблиця сполученості.

Для нейронних мережзалежно від інструменту це може бути топологія мережі, графік зміни величини помилки, що демонструє навчання.

Для карт Кохонена: карти входів, виходів та інші специфічні карти.

Для лінійної регресіїяк візуалізатор виступає лінія регресії.

Для кластеризації: дендрограми, діаграми розсіювання.

Діаграми та графіки розсіювання часто використовуються для оцінки якості роботи того чи іншого методу.

Всі ці способи візуального представлення або відображення даних можуть виконувати одну з таких функцій:

є ілюстрацією побудови моделі (наприклад, уявлення структури (графа) нейронної мережі);

допомагають інтерпретувати отриманий результат;

є засобом оцінки якості побудованої моделі;

поєднують перелічені вище функції (дерево рішень, дендрограми).

Візуалізація Data Mining моделей

Перша функція (ілюстрація побудови моделі) є візуалізацією Data Mining моделі. Існує багато різних способів представлення моделей, але графічне її уявлення дає користувачеві максимальну цінність. Користувач, у більшості випадків, не є фахівцем у моделюванні, найчастіше він експерт у своїй предметної області. Тому модель Data Mining повинна бути представлена ​​найбільш природною для нього мовою або, хоча б, утримувати мінімальна кількістьрізних математичних та технічних елементів.

Таким чином доступність є однією з основних характеристик моделі Data Mining. Незважаючи на це, існує і такий поширений і найпростіший спосіб представлення моделі, як "чорна скринька". І тут користувач не розуміє поведінки тієї моделі, якою користується. Однак, незважаючи на нерозуміння, він отримує результат – виявлені закономірності. Класичним прикладомтакою моделлю є модель нейронної мережі.

Інший спосіб представлення моделі - уявлення її в інтуїтивному, зрозумілому вигляді. У цьому випадку користувач дійсно може розуміти те, що відбувається "всередині" моделі. Таким чином, можна забезпечити його безпосередню участь у процесі.

Такі моделі забезпечують користувачеві можливість обговорювати її логіку з колегами, клієнтами та іншими користувачами або пояснювати її.

Розуміння моделі веде до розуміння її змісту. Внаслідок розуміння зростає довіра до моделі. Класичним прикладом є дерево рішень. Побудоване дерево рішень справді покращує розуміння моделі, тобто. використовуваного інструменту Data Mining.

Крім розуміння, такі моделі забезпечують користувача можливістю взаємодіяти з моделлю, ставити їй запитання та отримувати відповіді. Прикладом такої взаємодії є засіб "що, якщо". За допомогою діалогу "системакористувач" користувач може отримати розуміння моделі.

Тепер перейдемо до функцій, які допомагають інтерпретувати та оцінити результати побудови Data Mining моделей. Це різні графіки, діаграми, таблиці, списки і т.д.

Прикладами засобів візуалізації, з яких можна оцінити якість моделі, є діаграма розсіювання, таблиця спряженості, графік зміни величини помилки.

Діаграма розсіюванняє графік відхилення значень, прогнозованих за допомогою моделі, від реальних. Ці діаграми використовують для безперервних величин. Візуальна оцінка якості побудованої моделі можлива лише після закінчення процесу побудови моделі.

Таблиця сполученостівикористовується з метою оцінки результатів класифікації. Такі таблиці застосовуються щодо різних методів класифікації. Вони вже використовувалися нами у попередніх лекціях. Оцінка якості побудованої моделі можлива лише після закінчення процесу побудови моделі.

Графік зміни величини помилки. Графік демонструє зміну величини помилки у процесі роботи моделі. Наприклад, у процесі роботи нейронних мереж користувач може спостерігати за зміною помилки на навчальній та тестовій множинах і зупинити навчання для недопущення "перенавчання" мережі. Тут оцінка якості моделі та її зміни може оцінюватися у процесі побудови моделі.

Прикладами засобів візуалізації, які допомагають інтерпретувати результат, є лінія тренду в лінійній регресії, карти Кохонена, діаграма розсіювання в кластерному аналізі.

Методи візуалізації

Методи візуалізації, залежно від кількості використовуваних вимірювань, прийнято класифікувати на дві групи:

подання даних в одному, двох та трьох вимірах;

представлення даних у чотирьох і більше вимірах.

Подання даних в одному, двох та трьох вимірах

До цієї групи методів ставляться добре відомі способивідображення інформації, яка доступна для сприйняття людською уявою. Практично будь-який сучасний інструмент Data Mining включає способи візуального представлення цієї групи.

Відповідно до кількості вимірів подання це можуть бути такі способи:

одновимірний (univariate) вимір, або 1-D;

двовимірний (bivariate) вимір, або 2-D;

тривимірний або проекційний (projection) вимір, або 3-D.

Слід зазначити, що найбільш природно людське окосприймає двомірні уявлення інформації.

При використанні дво- та тривимірного подання інформації користувач має можливість побачити закономірності набору даних:

його кластерну структуру та розподіл об'єктів на класи (наприклад, на діаграмі розсіювання);

топологічні особливості;

наявність трендів;

інформацію про взаємне розташуванняданих;

існування інших залежностей, властивих досліджуваному набору даних.

Якщо набір даних має понад три виміри, то можливі такі варіанти:

використання багатовимірних методівподання інформації (вони розглянуті нижче);

зниження розмірності доодно-, двоабо тривимірного уявлення. Існують різні способизниження розмірності, один із них - факторний аналіз - було розглянуто в одній із попередніх лекцій. Для зниження розмірності та одночасного візуального подання інформації на двовимірній карті використовуються карти Кохонена, що самоорганізуються.

Подання даних у 4+вимірах

Подання інформації у чотиривимірному та більше вимірах недоступні для людського сприйняття. Однак розроблено спеціальні методидля можливості відображення та сприйняття людиною такої інформації.

Найбільш відомі способи багатовимірного подання інформації:

паралельні координати;

∙ "особи Чернова";

пелюстки діаграми.

Паралельні координати

У паралельних координатах змінні кодуються по горизонталі, вертикальна лініявизначає значення змінної. Приклад набору даних, представленого в декартових координатахта паралельних координатах, дано на рис. 16.1. Цей метод представлення багатовимірних даних було винайдено Альфредом Інселбергом (Alfred Inselberg) у 1985 році.

Саме собою поняття є досить багатогранним, існує кілька визначень залежно від цього, про яку діяльність йде мова. Метою візуалізації є Це означає, що дані повинні виходити від чогось абстрактного або принаймні не бути очевидними відразу. Візуалізація об'єктів виключає фотографування і це перетворення з невидимого на видиме.

Візуалізація даних

Візуалізація інформації - це уявлення абстрактних ділових чи наукових даних як зображень, які можуть допомогти у розумінні сенсу даних. Що таке візуалізація інформації? Це поняття можна визначити як зіставлення дискретних даних та їхнє візуальне уявлення. Це визначення не охоплює всі аспекти візуалізації інформації, такі як статична, динамічна (анімація) та найбільш актуальна на сьогоднішній день інтерактивна візуалізація. Крім відмінностей між інтерактивною візуалізацією та анімацією, найкорисніша категоризація ґрунтується на науковій візуалізації, яка зазвичай здійснюється за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення. Важлива рольприділяється наочності в освітній сфері. Це дуже корисно, коли мова йдепро викладання тим, які важко уявити без конкретних прикладів, наприклад, будова атомів, які занадто малі, щоб їх було вивчити без дорогого і складного використання наукового устаткування. Візуалізація дозволяє проникнути у будь-який світ і уявити те, що, здавалося б, уявити неможливо.

3D-візуалізація

Програмне забезпечення допомагає конструкторам та фахівцям цифрового маркетингу створювати візуальне зображення продукту, проекту чи віртуальних прототипів у форматі 3D. Візуалізація надає розробникам інструменти, які можуть розширити передові Візуалізація за допомогою візуальних образів є ефективним способомспілкування. Зорове уявлення є одним з кращих способівспілкування з потенційними клієнтами. Ефективне спілкуваннядозволяє витрачати більше часу на покращення своїх проектів та продуктивну взаємодію. Візуалізація 3D є технікою створення об'ємних зображень, діаграм або анімації.

Використання візуалізації в науці

Сьогодні візуалізація має асортимент додатків, що постійно розширюється, в галузі науки, освіти, техніки, інтерактивних мультимедіа, медицини та багатьох інших. Своє застосування знайшла візуалізація також у галузі комп'ютерної графіки, напевно, одному з самих важливих подій комп'ютерного світу. Розвиток анімації також сприяє просуванню візуалізації. Використання візуалізації подання інформації - це нове явище. Вона була використана в картах, наукових малюнках протягом понад тисячу років. Комп'ютерна графікавід початку використовувалася вивчення наукових проблем. Більшість людей знайомі з цифровою анімацією, наприклад, у вигляді метеорологічних даних під час зведення погоди по телебаченню. ТБ також пропонує версію наукової візуалізації, коли він показує промальовані за допомогою комп'ютерних програмта анімованих реконструкцій доріг або аварій літака. Деякі з найбільш цікавих прикладів, Створені комп'ютером, включають зображення реального космічного корабля в дії, в порожнечі далеко за межами Землі або на інших планетах. Динамічні форми візуалізації, такі як освітні анімації чи графіки, мають потенціал підвищення якості навчання, оскільки системи візуалізації змінюються з часом.

Ключ до досягнення поставленої мети

Що таке важливий інструмент розвитку особистості. Подібно до того, як мотивуючі афірмації можуть допомогти зосередитися на досягненні своїх цілей, те саме можна зробити і за допомогою візуалізації або уявних образів. Хоча методи візуалізації в цьому сенсі стали дуже популярними як засіб для розвитку особистості з кінця сімдесятих і на початку вісімдесятих, люди використовували ментальні образи для здійснення своїх бажань ще в давнину.

Творчий інструмент

Що таке візуалізація? Це використання уяви для створення ментальних образів того, що ми хочемо в нашому житті. Разом із фокусуванням та емоціями вона стає сильним творчим інструментом, який допомагає у досягненні бажаної мети. При правильному використанні це може призвести до самовдосконалення, доброму здоров'юта різним досягненням, наприклад, у кар'єрі. У спорті ментальні образи як засоби візуалізації часто використовуються спортсменами підвищення своїх навичок. Використання візуалізації як техніки незмінно призводить до набагато кращої продуктивності та результатів. Це також справедливо і у бізнесі, і в житті.

Як це працює?

Візуалізація, або уява, працює на фізіологічному рівні. Нейронні зв'язки, що виникають у мозку, інакше кажучи, думки можуть стимулювати нервову системутак само, як реальна подія. Такі "репетиції", або прогін певних подійв голові створюють нейронні коливання, які змусять м'язи робити те, що від них вимагається. Взяти, наприклад, тих самих спортсменів. На час спортивних змагань важливим є не лише виняткові фізичні навички, а й чітке розумінняігри та певний психологічний та емоційний настрій. Для більшої ефективності, як і будь-яка інша навичка, уяву необхідно регулярно тренувати. Без чого неможлива візуалізація? Уроки розвитку уяви включають важливі елементи, А саме ментальні образи релаксації, реалістичність та систематичність.

Коли використати візуалізацію?

Зорове спостереження успішних результатівсвоєї діяльності можна проводити абсолютно з будь-якого приводу. Багато хто використовують візуалізацію для пожвавлення своїх цілей. Багато спортсменів, акторів і співаків досягають чогось спочатку у своїх умах, а потім тільки в реальності. Це допомагає зосередитися та усунути деякі попередні страхи та сумніви. Це своєрідна розминка чи репециція, яку можна проводити перед важливою та хвилюючою подією. Візуалізація - це чудовий інструмент для підготовки, що незмінно призводить до підвищення рівня продуктивності.

Як здійснюється процес візуалізації?

Можна піти кудись у тихе і відокремлене місце, де вас ніхто не потурбує, заплющити очі і думати про мету, настрої, поведінку чи навички, які ви хочете придбати. Зробіть кілька глибоких вдихів та розслабтеся. Намагайтеся візуалізувати предмет чи ситуацію так чітко та у всіх подробицях, як це можливо. Емоції та почуття при цьому також грають велику роль, намагайтеся відчути те, чого хочеться найбільше у світі. Практикувати вправу варто, принаймні, двічі на день приблизно по 10 хвилин щоразу і наполягати до тих пір, поки не досягнете успіху. Важливо також підтримувати та гарний настрійпротягом усього процесу.

Переваги візуалізації

Систематична візуалізація моделі свого бажання допоможе краще орієнтуватися на шляху досягнення поставлених цілей, надихатиме і мотивуватиме, підвищить настрій за допомогою позитивних, приємних зображень та позбавить від негативних емоцій. У житті та в роботі успіх починається з мети. Це може бути втрата ваги, підвищення по службі, позбавлення від шкідливих звичок, початок власного бізнесу Великі чи малі цілі дають важливий орієнтир. Вони як компас – допомагають рухатися у правильному напрямку. Візуалізація була описана ще Аристотелем понад 2000 років тому. Великий мислитель свого часу описав цей процес такими словами: "По-перше, має бути певний, ясний, практичний ідеал, ціль або завдання. По-друге, є необхідні засоби для їх досягнення: мудрість, гроші, засоби та методи. По-третє. , Найголовніше - це навчитися управляти всіма необхідними засобами для досягнення бажаного результату.

Бачити – значить вірити

Зазвичай відбувається так: не повірю, доки не побачу. Перш ніж повірити у досяжність мети, спочатку потрібно мати про це візуальне уявлення. Техніка створення уявного образу майбутньої події дає змогу представити бажані результатиі відчути радість від їхнього досягнення. Коли це відбувається, людина мотивується і набуває готовності досягати своєї мети.
Варто пам'ятати, що це не хитрий трюк, не просто мрії та надії на майбутнє. Швидше візуалізація - це добре розроблений метод підвищення ефективності, яким користуються успішні людиу самих різних областях. Дослідження показують, що візуалізація підвищує спортивні показники за рахунок покращення мотивації, координації та концентрації. Це також допомагає в релаксації та дозволяє зменшити страх і тривогу.

Чому візуалізація працює?

За даними досліджень, в яких використовувалися знімки мозку, що зафіксували роботу візуалізації, можна зробити висновок про те, що нейрони в мозку, ці електрично збудливі клітини, які передають інформацію, інтерпретують образи як еквівалент реальних життєвих дій. Мозок генерує імпульс, це створює нові нейронні шляхи- Скупчення клітин у нашому мозку, які працюють разом, щоб відтворити спогади або поведінкові шаблони. Все це відбувається без фізичної активності, але таким чином мозок як би програмує сам себе на успіх. Величезним плюсом сили візуалізації є те, що вона доступна абсолютно всім людям.

Нерозривний зв'язок між розумом та тілом

Візуалізація є психічною практикою. З її допомогою сильно задіяні природні сили розуму. Ми можемо використовувати силу розуму, щоб стати успішними у всіх сферах нашого життя. Психологічні методикинавчають нас, як використовувати уяву, щоб уявити конкретні речі, які ми хочемо мати у нашому житті. Дуже чудово те, що наші думки впливають на нашу реальність.

Вчені довели, що ми використовуємо всього 10% від загального потенціалу нашого мозку, і це в найкращому випадку. Чи можна навчитися більш ефективно використовувати наші природні здібності? Системи візуалізації є нерозривними біологічними зв'язками між розумом і тілом, а також зв'язок між розумом і реальністю. Якщо ми навчимося використовувати уяву та візуалізацію у правильному напрямку, то вона може стати надзвичайно потужним засобом для отримання того, що ми хочемо у нашому житті. Важливо навчитися використовувати силу нашого розуму разом із творчим підходом, який допомагає розкрити та розвинути приховані таланти та можливості.

прийняття рішень. У зв'язку з цим виникає необхідність переходу засобів візуалізації на якісніший рівень, який характеризується появою абсолютно нових засобів візуалізації та поглядів на її функції, а також розвитком низки тенденцій у цій галузі.

Серед основних тенденцій у галузі візуалізації Філіп Рассом (Philip Russom) виділяє:

  1. Розробка складних видівдіаграм.

    Більшість візуалізації даних побудовано на основі діаграм стандартного типу ( секторні діаграми, Графіки розсіювання і.т.д.). Ці способи є одночасно найстарішими, найбільш елементарними та поширеними. Останніми роками перелік видів діаграм, підтримуваних інструментальними засобами візуалізації, значно розширився. Оскільки потреби користувачів дуже різноманітні, інструменти візуалізації підтримують найрізноманітніші різні типидіаграм. Наприклад, відомо, що бізнес-користувачі віддають перевагу секторним діаграмам і гістограмам, тоді як вчених більше влаштовують візуалізації у вигляді графіків розсіювання та діаграм констеляції. Користувачі, що працюють з геопросторовими даними, сильніше зацікавлені в картах та інших тривимірних поданнях даних. Електронні інструментальні панелі, у свою чергу, популярніші серед керівників, які використовують бізнес-аналітичні технології для контролю за показниками роботи компанії. Такі користувачі потребують наочної візуалізації у вигляді "спідометрів", "термометрів" та "світлофорів".

    Засоби створення діаграм та презентаційної графіки призначені головним чином для візуалізації даних. Однак можливості такої візуалізації зазвичай вбудовані і в безліч різних інших програм і систем - інструменти репортингу і OLAP, засоби для Text Mining і Data Mining, а також в CRM-додатки та програми для управління бізнесом. Для створення вбудованої візуалізації багато постачальників реалізують візуалізаційну функціональність у вигляді компонентів, що вбудовуються у різні інструменти, програми, програми та web-сторінки (у тому числі інструментальні панелі та персоналізовані сторінки порталів).

  2. Підвищення рівня взаємодії з візуалізацією користувача.

    Ще зовсім недавно більша частиназасобів візуалізації була статичні діаграми, призначені виключно для перегляду. Зараз широко використовуються динамічні діаграми, що вже самі по собі є інтерфейсом користувача, в якому користувач може безпосередньо і інтерактивно маніпулювати візуалізацією, підбираючи нове подання інформації.

    Наприклад, базова взаємодія дозволяє користувачеві обертати діаграму або змінювати її тип у пошуках найбільш повного представлення даних. Крім того, користувач може змінювати візуальні властивості - наприклад, шрифти, кольори та рамки. У візуалізаціях складного типу(графіках розсіювання або діаграмах констеляції) користувач може вибирати інформаційні точки за допомогою миші та переміщати їх, полегшуючи тим самим розуміння подання даних.

    Більш досконалі методи візуалізації даних часто включають діаграму або будь-яку іншу візуалізацію як складовий рівень. Користувач може поглиблюватися (drill down) у візуалізацію, досліджуючи подробиці узагальнених нею даних, або заглиблюватись у OLAP, Data Mining чи інші складні технології.

    Складна взаємодія дозволяє користувачеві змінювати візуалізацію для знаходження альтернативних інтерпретаційданих. Взаємодія з візуалізацією передбачає мінімальний за своєю складністю інтерфейс користувача, в якому користувач може керувати поданням даних, просто "кликаючи" на елементи візуалізації, перетягуючи і поміщаючи уявлення об'єктів даних або вибираючи пункти меню. Інструменти OLAP або Data Mining перетворюють безпосередню взаємодію з візуалізацією на один з етапів ітераційного аналізу даних. Засоби Text Mining або управління документами надають такій безпосередній взаємодії характеру навігаційного механізму, що допомагає користувачеві досліджувати бібліотеки документів.

    Візуальний запитє найбільш сучасною формою складної взаємодіїкористувача з даними. У ньому користувач може, наприклад, бачити крайні інформаційні точки графіка розсіювання, вибирати їх мишкою та отримувати нові візуалізації, які представляють саме ці точки. Програма візуалізації даних генерує відповідну мову запиту, керує прийняттям запиту базою даних і візуально представляє результуючу множину. Користувач може сфокусуватись на аналізі, не відволікаючись на складання запиту.

  3. Збільшення розмірів та складності структур даних, що надаються візуалізацією.

    Елементарна секторна діаграма чи гістограма візуалізує прості послідовності числових інформаційних точок. Однак нові вдосконалені типи діаграм здатні візуалізувати тисячі таких точок і навіть складні структуриданих – наприклад, нейронні мережі.

    Скажімо, засоби OLAP (а також інструменти генерації запитів та випуску звітів) вже давно підтримують діаграми для своїх звітів онлайн. Нові візуалізаційні програми оновлюють контент за рахунок зчитування даних, що періодично повторюється. Фактично користувачі візуалізаційних програм, які відстежують лінійні процеси(Коливання фондового ринку, показники роботи комп'ютерних систем, сейсмограми, сітки корисності та ін), потребують завантаження даних у режимі реального часу або близькому до нього режимі.

    Користувачі інструментів Data Mining зазвичай аналізують великі набори чисельних даних. Традиційні типидіаграм для бізнесу (секторні діаграми та гістограми) погано справляються з поданням тисяч інформаційних точок. Тому інструменти Data Mining майже завжди підтримують форму візуалізації даних, здатну відображати структури і закономірності досліджуваних наборів даних, відповідно до того аналітичного підходу, який використовується в інструменті.

    Крім того, що візуалізація підтримує обробку структурованих даних, вона також є ключовим засобомуявлення схем про неструктурованих даних, наприклад текстових документів, тобто. Text Mining. Зокрема, засоби Text Mining можуть здійснювати парсинг великих пакетів документів та формувати предметні покажчики понять та тем, висвітлених у цих документах. Коли предметні покажчики створені за допомогою нейромережевої технології, користувач непросто продемонструвати їх без деякої форми візуалізації даних. Візуалізація у такому разі має дві мети:

    • візуальне подання контенту бібліотеки документів;
    • навігаційний механізм, який користувач може застосовувати для дослідження документів та його тем.

Висновки

Як показують багато досліджень, візуалізація є одним з найбільш перспективних напряміваналізу даних, зокрема. Data Mining. Однак у цьому напрямі можна виділити проблеми, такі як складність орієнтації серед величезної кількостіінструментів, що пропонують рішення щодо візуалізації, а також невизнання рядом фахівців методів візуалізації як повноцінних засобів аналізу та нав'язування ним допоміжної ролі при використанні інших методів. Однак візуалізація має незаперечні переваги: ​​вона може бути джерелом інформації для користувача, не вимагаючи теоретичних знаньі спеціальних навичок роботи, може виступити тією мовою, яка об'єднає професіоналів із різних проблемних областей, може перетворити вихідний набір даних на зображення, завдяки якому у дослідника можуть з'явитися абсолютно нові, несподівані рішення.



Останні матеріали розділу:

Межі математики для чайників: пояснення, теорія, приклади рішень
Межі математики для чайників: пояснення, теорія, приклади рішень

(x) у точці x 0 :, якщо1) існує така проколота околиця точки x 0 2) для будь-якої послідовності ( x n ) , що сходить до x 0...

Гомологічних рядів у спадковій мінливості закон
Гомологічних рядів у спадковій мінливості закон

МУТАЦІЙНА ЗМІННІСТЬ План Відмінність мутацій від модифікацій. Класифікація мутацій. Закон М.І.Вавілова Мутації. Поняття мутації.

Очищаємо Салтикова-Щедріна, уточнюємо Розенбаума, виявляємо Карамзіна – Це фейк чи правда?
Очищаємо Салтикова-Щедріна, уточнюємо Розенбаума, виявляємо Карамзіна – Це фейк чи правда?

Цього року виповнюється 460 років з того часу, як у Росії покарав перший хабарник Хабарі, які стали для нас справжнім лихом, з'явилися...