人機(jī)交互技術(shù)教學(xué)課件-第11章-信息可視化

1、人機(jī)交互技術(shù)（第11章 信息可視化）人機(jī)交互技術(shù)（第11章 信息可視化）11.1 信息可視化的概念11.2 按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型11.3 信息可視化的挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)：課程實(shí)驗(yàn)總結(jié)第11章 信息可視化11.1 信息可視化的概念第11章 信息可視化對于某些任務(wù)而言，視覺表示（諸如地圖或照片）確實(shí)比文字描述或口頭報(bào)告要容易使用或理解得多。設(shè)計(jì)人員正在發(fā)現(xiàn)如何以緊湊的、用戶控制的方式來呈現(xiàn)和操縱大量信息。獲得信息的最佳方式之一，是通過可視化方式，快速抓住要點(diǎn)信息。另外，通過視覺化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，也揭示了令人驚奇的模式和觀察結(jié)果，這是不可能通過簡單統(tǒng)計(jì)就能顯而易見看到的模式和結(jié)論。正如作家、記者和信息設(shè)計(jì)師 Dav

2、id McCandless上說道：“通過視覺化，我們把信息變成了一道可用眼睛來探索的風(fēng)景線，一種信息地圖。當(dāng)你在迷失在信息中時(shí)，信息地圖非常實(shí)用?！钡?1章 信息可視化對于某些任務(wù)而言，視覺表示（諸如地圖或照片）確實(shí)比文字描述或信息可視化（Information Visualization，見圖11-1）起源于圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、科學(xué)可視化以及用戶界面等領(lǐng)域的相互促進(jìn)和發(fā)展，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要研究方向，它是利用計(jì)算機(jī)對抽象信息進(jìn)行直觀地表示，以利于快速檢索信息和增強(qiáng)認(rèn)知能力。11.1 信息可視化的概念信息可視化（Information Visualizatio圖11-1 深

3、圳受大面積雷電影響。圖為某日18時(shí)至31日0時(shí)共記錄到9119次閃電圖11-1 深圳受大面積雷電影響。圖為某日18時(shí)至31日0信息可視化最早出現(xiàn)在1989年美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)組織的重要國際會(huì)議“用戶界面軟件與技術(shù)（UIST）”的報(bào)告中，重點(diǎn)研究如何把抽象信息交互地、可視地表示出來。作為一個(gè)新興并快速發(fā)展的研究領(lǐng)域，信息可視化結(jié)合了科學(xué)可視化、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)挖掘、圖像技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等諸多學(xué)科的理論和方法。Card等對信息可視化的定義為：對抽象信息使用計(jì)算機(jī)支持的、交互的、可視化的表示形式以增強(qiáng)認(rèn)知能力。董士海對信息可視化的定義為：信息可視化是研究人、計(jì)算機(jī)表示的信息以及它們的相互影響

4、的技術(shù)。11.1 信息可視化的概念信息可視化最早出現(xiàn)在1989年美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)組織的重要國際會(huì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，使海量信息得以存在并迅猛增長，信息資源日益豐富，信息種類繁多，紛繁復(fù)雜的信息給人們理解、查詢和獲取知識(shí)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。信息可視化技術(shù)將為人們發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解釋現(xiàn)象、輔助決策提供強(qiáng)有力的工具。自提出以來，信息可視化的研究得到了快速發(fā)展，對一維、二維、三維、多維、層次、網(wǎng)絡(luò)、時(shí)序等各類型的信息均有許多可視化方法。國外對信息可視化研究的較多，應(yīng)用廣泛，如統(tǒng)計(jì)分類數(shù)據(jù)、商業(yè)信息、數(shù)字圖書館、個(gè)人信息、復(fù)雜文檔、實(shí)時(shí)信息、歷史信息、網(wǎng)絡(luò)信息、社會(huì)關(guān)系等。信息可視化自

5、被正式提出以來，受到了國內(nèi)外專家組織的高度重視。國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）、美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（ACM）每年都組織重要國際會(huì)議發(fā)表信息可視化的研究成果，國際期刊定期發(fā)表信息可視化的研究進(jìn)展。信息可視化被列為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域十大尚未解決的關(guān)鍵問題之一。11.1 信息可視化的概念隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，使海量信息信息可視化系統(tǒng)并不是為了展示用戶的已知的數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，而是為了幫助用戶通過認(rèn)知數(shù)據(jù)，有新的發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)所反映的實(shí)質(zhì)（見圖11-2，CLARITY成像技術(shù)使科學(xué)家們不需要切片就能夠看穿整個(gè)大腦。斯坦福大學(xué)生物工程和精神病學(xué)負(fù)責(zé)人Karl Deisser

6、oth說：“以分子水平和全局范圍觀察整個(gè)大腦系統(tǒng)，曾經(jīng)一直都是生物學(xué)領(lǐng)域一個(gè)無法實(shí)現(xiàn)的重大目標(biāo)”），也就是說，用戶在使用信息可視化系統(tǒng)之前往往是沒有明確的目標(biāo)。信息可視化系統(tǒng)在探索性任務(wù)（例如包含大數(shù)據(jù)量信息）中有突出的表現(xiàn)，它可以幫助用戶從大量的數(shù)據(jù)空間中找到關(guān)注的信息來進(jìn)行詳細(xì)的分析。11.1.1 信息可視化的運(yùn)用信息可視化系統(tǒng)并不是為了展示用戶的已知的數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，而是圖11-2 CLARITY成像技術(shù)圖11-2 CLARITY成像技術(shù)因此信息可視化主要應(yīng)用于下面幾種情況：1）當(dāng)存在相似的底層結(jié)構(gòu)，相似的信息可以進(jìn)行歸類時(shí)。2）當(dāng)用戶處理自己不熟悉的信息化內(nèi)容時(shí)。3）當(dāng)用戶對系統(tǒng)的認(rèn)知

7、有限時(shí)，并且喜歡用擴(kuò)展性的認(rèn)知方法時(shí)。4）當(dāng)用戶難以了解底層信息時(shí)。5）當(dāng)信息更適合感知時(shí)。 總之，信息可視化是一個(gè)關(guān)于探查收集信息內(nèi)部本質(zhì)的過程，而不是一個(gè)了解特殊模型的過程。11.1.1 信息可視化的運(yùn)用因此信息可視化主要應(yīng)用于下面幾種情況：11.1.1 信息可科學(xué)可視化（Scientific Visualization）是科學(xué)之中的一個(gè)跨學(xué)科研究與應(yīng)用領(lǐng)域，主要關(guān)注的是三維現(xiàn)象的可視化，如建筑學(xué)、氣象學(xué)、醫(yī)學(xué)或生物學(xué)方面的各種系統(tǒng)。重點(diǎn)在于對體、面以及光源等等的逼真渲染，或許甚至還包括某種動(dòng)態(tài)（時(shí)間）成分?？茖W(xué)可視化側(cè)重于利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)來創(chuàng)建視覺圖像，從而幫助人們理解那些采取錯(cuò)綜復(fù)雜而

8、又往往規(guī)模龐大的數(shù)字呈現(xiàn)形式的科學(xué)概念或結(jié)果。對于科學(xué)可視化來說，三維是必要的，因?yàn)榈湫蛦栴}涉及連續(xù)的變量、體積和表面積（內(nèi)/外、左/右和上/下）。然而，對于信息可視化來說，典型問題包含更多的分類變量和股票價(jià)格、醫(yī)療記錄或社會(huì)關(guān)系之類數(shù)據(jù)中模式、趨勢、聚類、異類和空白的發(fā)現(xiàn)。見圖11-3。11.1.2 可視化對認(rèn)知的幫助科學(xué)可視化（Scientific Visualization圖11-3 醫(yī)療信息可視化圖11-3 醫(yī)療信息可視化人的眼睛是人們感知世界的最主要途徑，因此，信息可視化提供了一種感性的認(rèn)知方式，是提高人們感知能力的重要途徑。可視化可以擴(kuò)大人們的感知，增加人們對海量信息分析的一序列的

9、想法和分析經(jīng)驗(yàn)，從而對人們感知和學(xué)習(xí)提供參考或者幫助。通常為了交互式操縱從大得多的數(shù)據(jù)集中可能提取出大量條目（102106），信息可視化提供緊湊的圖形表示和用戶界面。有時(shí)稱其為視覺數(shù)據(jù)挖掘，它使用巨大的視覺帶寬和非凡的人類感知系統(tǒng)，使用戶能夠?qū)δＪ?、條目分組或單個(gè)條目有所發(fā)現(xiàn)、做出決定或提出解釋。它甚至可能允許用戶回答他們不知道他們具有的問題。11.1.2 可視化對認(rèn)知的幫助人的眼睛是人們感知世界的最主要途徑，因此，信息可視化提供了一感知心理學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家和平面設(shè)計(jì)師提供關(guān)于呈現(xiàn)靜態(tài)信息的寶貴指南，但動(dòng)態(tài)顯示的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出用戶界面設(shè)計(jì)人員當(dāng)前的智慧。人類具有非凡的感知能力，它們在當(dāng)前的大多數(shù)界

10、面設(shè)計(jì)中遠(yuǎn)未被充分利用。用戶能夠快速地瀏覽、識(shí)別和回憶圖像，能夠察覺大小、顏色、形狀、移動(dòng)或質(zhì)地的微妙變化。在圖形用戶界面中呈現(xiàn)的核心信息大部分仍舊是文字導(dǎo)向的（雖然已用吸引人的圖標(biāo)和優(yōu)雅的插圖增強(qiáng)），倘若探索更視覺化的方法，吸引人的新機(jī)會(huì)就會(huì)出現(xiàn)。有些用戶抵制視覺方法，偏愛強(qiáng)有力的文本方法，諸如多菜單和多分面元數(shù)據(jù)搜索中的數(shù)字查詢預(yù)覽。他們的選擇可能是恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)檫@些文本工具使用緊湊的呈現(xiàn)，這種呈現(xiàn)有豐富的、有意義的信息且令人欣慰地熟悉。成功的信息可視化工具必須不止是“酷”，它們還必須為實(shí)際任務(wù)提供可測量的好處。它們必須被構(gòu)建來滿足在各種平臺(tái)上工作、使得包括殘疾用戶的所有預(yù)期用戶均能訪問的普

11、遍可用性原則。11.1.2 可視化對認(rèn)知的幫助感知心理學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家和平面設(shè)計(jì)師提供關(guān)于呈現(xiàn)靜態(tài)信息的寶貴信息可視化的研究人員和商業(yè)開發(fā)人員也許能通過使用按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型給大量工具分類和發(fā)現(xiàn)新的機(jī)會(huì)。正如在搜索時(shí)，用戶正在察看有多個(gè)屬性的條目集合。按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型包括7個(gè)基本數(shù)據(jù)類型和7個(gè)基本任務(wù)。11.2 按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型信息可視化的研究人員和商業(yè)開發(fā)人員也許能通過使用按任務(wù)分類的基本數(shù)據(jù)類型是一維、二維、三維或多維的，接著是3種結(jié)構(gòu)化更強(qiáng)的數(shù)據(jù)類型：時(shí)態(tài)的、樹的和網(wǎng)絡(luò)的。這種簡化對于描述已被開發(fā)的可視化和表示用戶所遇到的問題類別的特征是有用的。例如，對于時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)，用戶處理事件和

12、間隔，他們的問題關(guān)心的是之前、之后或之中。對于樹結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，用戶處理內(nèi)部節(jié)點(diǎn)上的標(biāo)簽和葉節(jié)點(diǎn)的值。他們的問題是關(guān)于路徑、級(jí)次和子樹的。例如： 1D線性數(shù)據(jù)。線性數(shù)據(jù)類型是一維的，它們包括程序源代碼、文本文檔、字典和按字母順序的名字列表，所有這一切均能按順序方式組織。對程序源代碼來說，1個(gè)像素/字符的大量壓縮產(chǎn)生單個(gè)顯示器上有數(shù)以萬計(jì)源程序代碼行的緊湊顯示。屬性，諸如最近修改日期或作者名，可能被用于顏色編碼。界面設(shè)計(jì)問題包括使用什么顏色、大小和布局以及給用戶提供什么概覽、滾動(dòng)或選擇方法。用戶任務(wù)可能是查找條目的數(shù)量、查看有某些屬性（例如，從先前版本以來被改變的程序行）的條目。11.2.1 七個(gè)數(shù)

13、據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型是一維、二維、三維或多維的，接著是3種結(jié)構(gòu)化更強(qiáng) 2D地圖數(shù)據(jù)。平面數(shù)據(jù)包括地理圖、平面布置圖和報(bào)紙版面。集合中的每個(gè)條目覆蓋整個(gè)區(qū)域的某個(gè)部分，每個(gè)條目都有任務(wù)域?qū)傩裕ㄖT如名字、所有者和值）和界面域特征（諸如形狀、大小、顏色和不透明度，見圖11-4）。11.2.1 七個(gè)數(shù)據(jù)類型 2D地圖數(shù)據(jù)。平面數(shù)據(jù)包括地理圖、平面布置圖和報(bào)紙版面。圖11-4 可視化技術(shù)呈現(xiàn)的2008美國總統(tǒng)選舉結(jié)果最終結(jié)果為奧巴馬（藍(lán)色）365票比麥凱恩（紅色）173票選舉人票圖11-4 可視化技術(shù)呈現(xiàn)的2008美國總統(tǒng)選舉結(jié)果很多系統(tǒng)采用多層方法來處理地圖數(shù)據(jù)，但每層都是二維的。用戶任務(wù)包括查找鄰近條

14、目、包含某些條目的區(qū)域和兩個(gè)條目之間的路徑，以及執(zhí)行7個(gè)基本任務(wù)。例如地理信息系統(tǒng)，它是一個(gè)龐大的研究和商用領(lǐng)域。見圖11-5。11.2.1 七個(gè)數(shù)據(jù)類型很多系統(tǒng)采用多層方法來處理地圖數(shù)據(jù)，但每層都是二維的。用戶任圖11-5 某時(shí)刻QQ同時(shí)在線人數(shù)圖11-5 某時(shí)刻QQ同時(shí)在線人數(shù) 3D世界數(shù)據(jù)。現(xiàn)實(shí)世界的對象，諸如分子、人體和建筑物，具有體積和與其他條目的復(fù)雜關(guān)系。計(jì)算機(jī)輔助的醫(yī)學(xué)影像、建筑制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)建模和科學(xué)仿真被構(gòu)建來處理這些復(fù)雜的三維關(guān)系。用戶的任務(wù)通常處理連續(xù)變量，諸如溫度或密度。結(jié)果經(jīng)常被表示為體積和表面積，用戶關(guān)注左/右、上/下和內(nèi)/外的關(guān)系。在三維應(yīng)用程序中，當(dāng)觀

15、察對象時(shí)，用戶必須處理察看對象時(shí)它們的位置和方向，必須處理遮擋與導(dǎo)航的潛在問題。見圖11-6。11.2.1 七個(gè)數(shù)據(jù)類型 3D世界數(shù)據(jù)?，F(xiàn)實(shí)世界的對象，諸如分子、人體和建筑物，具圖11-6 3D世界的信息可視化圖11-6 3D世界的信息可視化使用增強(qiáng)的三維技術(shù)的解決方案，諸如概覽、地標(biāo)、遠(yuǎn)距傳物、多視圖和有形用戶界面，正在設(shè)法進(jìn)入研究原型和商業(yè)系統(tǒng)中。成功的例子包括幫助醫(yī)生計(jì)劃手術(shù)的聲波圖醫(yī)學(xué)影像和使購房者了解建成的房屋看上去將是什么樣子的建筑的走查或飛越。三維的計(jì)算機(jī)圖形和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具的例子很多，但三維的信息可視化工作仍是有爭議的。一些虛擬環(huán)境研究人員和商業(yè)圖表制作者已經(jīng)尋求用三維結(jié)構(gòu)

16、呈現(xiàn)信息，但這些設(shè)計(jì)似乎需要更多的導(dǎo)航步驟且使結(jié)果更難以解釋。除了1D線性數(shù)據(jù)、2D地圖數(shù)據(jù)和3D世界數(shù)據(jù)之外，還有多維數(shù)據(jù)、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)、樹數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)類型。11.2.1 七個(gè)數(shù)據(jù)類型使用增強(qiáng)的三維技術(shù)的解決方案，諸如概覽、地標(biāo)、遠(yuǎn)距傳物、多視分析信息可視化的第二個(gè)框架包含用戶通常執(zhí)行的7個(gè)基本任務(wù)。 概覽任務(wù)。用戶能夠獲得整個(gè)集合的概覽。概覽策略包括每個(gè)數(shù)據(jù)類型的縮小視圖，這種視圖允許用戶查看整個(gè)集合，加上鄰接的細(xì)節(jié)視圖。概覽可能包含可移動(dòng)的視圖域框，用戶用它來控制細(xì)節(jié)視圖的內(nèi)容，允許縮放因子在330之間。重復(fù)有中間視圖的這種策略使用戶能夠達(dá)到更大的縮放因子（見圖8-3）。另一種流行的

17、方法是魚眼策略，其變形放大一個(gè)或更多的顯示區(qū)域，但幾何縮放因子必須被限制在5左右，或針對可使用的上下文必須使用不同的表示等級(jí)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)查詢語言工具都使集合概覽的獲取很困難，所以適當(dāng)概覽策略的規(guī)定是評(píng)價(jià)此類界面的有用標(biāo)準(zhǔn)。11.2.2 七個(gè)基本任務(wù)分析信息可視化的第二個(gè)框架包含用戶通常執(zhí)行的7個(gè)基本任務(wù)。1 縮放任務(wù)。用戶能夠在感興趣的條目上放大。用戶通常對集合的某部分感興趣，他們需要工具使他們能夠控制縮放焦點(diǎn)和縮放因子。平滑的縮放有助于用戶保持他們的位置感和上下文。用戶能夠通過移動(dòng)縮放條控件或通過調(diào)整視圖域框的大小一次在一個(gè)維度上縮放。令人滿意的放大方式，是先指向一個(gè)位置，然后發(fā)布一個(gè)縮放命

18、令，通常是通過按下鼠標(biāo)按鈕來實(shí)現(xiàn)?？s放在針對小顯示器的應(yīng)用程序中特別重要。 過濾任務(wù)。用戶能夠?yàn)V掉不感興趣的條目。應(yīng)用于集合中條目的動(dòng)態(tài)查詢構(gòu)成信息可視化的關(guān)鍵思想之一。當(dāng)用戶控制顯示的內(nèi)容時(shí)，他們能夠通過去除不想要的條目而快速集中他們的興趣。通過滑塊或按鈕能快速執(zhí)行顯示更新，允許用戶跨顯示器動(dòng)態(tài)突出顯示感興趣的條目。11.2.2 七個(gè)基本任務(wù) 縮放任務(wù)。用戶能夠在感興趣的條目上放大。用戶通常對集合的 按需細(xì)化任務(wù)。用戶能夠選擇一個(gè)條目或一個(gè)組來獲得細(xì)節(jié)。一旦集合被修剪到只有幾十個(gè)條目，瀏覽該組或單個(gè)條目的細(xì)節(jié)就應(yīng)該是容易的。通常的方法是僅在條目上點(diǎn)擊，然后在單獨(dú)或彈出的窗口中查看細(xì)節(jié)。按需細(xì)

19、化窗口可能包含到更多信息的鏈接。11.2.2 七個(gè)基本任務(wù) 按需細(xì)化任務(wù)。用戶能夠選擇一個(gè)條目或一個(gè)組來獲得細(xì)節(jié)。一 關(guān)聯(lián)任務(wù)。用戶能夠關(guān)聯(lián)集合內(nèi)的條目或組。與文本顯示相比，視覺顯示的吸引力在于它們利用人類處理視覺信息的非凡感知能力。在視覺顯示之內(nèi)，有機(jī)會(huì)按接近性、包容性、連線或顏色編碼來顯示關(guān)系。突出顯示技術(shù)能夠被用于引起對有數(shù)千條目的域中某些條目的注意。指向視覺顯示能夠允許快速選擇，且反饋是明顯的。當(dāng)用戶在視覺顯示上執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，眼、手、腦似乎流暢、快速地工作。然而，設(shè)計(jì)用于確定哪個(gè)關(guān)系是顯而易見的這樣的用戶界面動(dòng)作仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。用戶也許還想把多種可視化技術(shù)結(jié)合在一起，這些技術(shù)是緊耦合的，以

20、至于一個(gè)視圖中的動(dòng)作會(huì)觸發(fā)其他所有耦合視圖中的立即改變。工具正在被開發(fā)以允許用戶確定他們需要什么可視化技術(shù)和如何控制可視化技術(shù)之間的交互。11.2.2 七個(gè)基本任務(wù) 關(guān)聯(lián)任務(wù)。用戶能夠關(guān)聯(lián)集合內(nèi)的條目或組。與文本顯示相比， 歷史任務(wù)。用戶能夠保存動(dòng)作歷史以支持撤銷、回放和逐步細(xì)化。單個(gè)用戶動(dòng)作產(chǎn)生想得到結(jié)果的情況是罕有的。信息探索本來就是一個(gè)有很多步驟的過程，所以保存動(dòng)作的歷史并允許用戶追溯他們的步驟是重要的。然而，大多數(shù)產(chǎn)品未適當(dāng)處理這種需求。在給信息檢索系統(tǒng)建模方面，設(shè)計(jì)人員將做得更好，這種系統(tǒng)通常保留搜索序列，以便這些搜索能夠被組合或細(xì)化。 提取任務(wù)。用戶能夠允許子集和查詢參數(shù)的提取。一

21、旦用戶獲得了他們想要的條目或條目集合，對他們有用的是，他們能夠提取該集合并保存它、通過電子郵件發(fā)送它或把它插人統(tǒng)計(jì)或呈現(xiàn)的軟件包中。他們可能還想發(fā)布那些數(shù)據(jù)，以便其他人用可視化工具的簡化版本來查看。11.2.2 七個(gè)基本任務(wù) 歷史任務(wù)。用戶能夠保存動(dòng)作歷史以支持撤銷、回放和逐步細(xì)化按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型有助于組織我們對問題范圍的理解，但為了創(chuàng)建成功的工具，信息可視化的研究人員仍有很多挑戰(zhàn)需要去面對。這些挑戰(zhàn)包括： 導(dǎo)入和清理數(shù)據(jù)。決定如何組織輸入數(shù)據(jù)以獲得期望的結(jié)果，它所需要的思考和工作經(jīng)常比預(yù)期的多。使數(shù)據(jù)有正確的格式、濾掉不正確的條目、使屬性值規(guī)格化和處理丟失的數(shù)據(jù)也能夠是繁重的任務(wù)。 把視

22、覺表示與文本標(biāo)簽結(jié)合在一起。視覺表示是強(qiáng)有力的，但有意義的文本標(biāo)簽起到很重要的作用。標(biāo)簽應(yīng)該是可見的，不應(yīng)遮蓋顯示或使用戶困惑。屏幕提示和偏心標(biāo)簽等用戶控制的方法經(jīng)常能夠提供幫助。11.3 信息可視化的挑戰(zhàn)按任務(wù)分類的數(shù)據(jù)類型有助于組織我們對問題范圍的理解，但為了創(chuàng) 查找相關(guān)信息。經(jīng)常需要多個(gè)信息源來做出有意義的判斷。專利律師想要看到相關(guān)的專利、基因組學(xué)研究人員想要看到基因簇在細(xì)胞過程的各個(gè)階段如何一致地工作，等等。在發(fā)現(xiàn)過程中對意義的追尋需要對豐富的相關(guān)信息源進(jìn)行快速訪問，這需要對來自多個(gè)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。 查看大量數(shù)據(jù)。信息可視化的一般挑戰(zhàn)是處理大量的數(shù)據(jù)。很多創(chuàng)新的原型僅能處理幾千個(gè)條目

23、，或者當(dāng)處理數(shù)量更大的條目時(shí)難以保持實(shí)時(shí)交互性。顯示數(shù)百萬條目的動(dòng)態(tài)可視化證明，信息可視化尚未接近于達(dá)到人類視覺能力的極限，用戶控制的聚合機(jī)制將進(jìn)一步突破性能極限。較大的顯示器能夠有幫助，因?yàn)轭~外的像素使用戶能夠看到更多的細(xì)節(jié)同時(shí)保持合理的概覽。11.3 信息可視化的挑戰(zhàn) 查找相關(guān)信息。經(jīng)常需要多個(gè)信息源來做出有意義的判斷。專利 集成數(shù)據(jù)挖掘。信息可視化和數(shù)據(jù)挖掘起源于兩條獨(dú)立的研究路線。信息可視化的研究人員相信讓用戶的視覺系統(tǒng)引導(dǎo)他們形成假設(shè)的重要性，而數(shù)據(jù)挖掘的研究人員則相信能夠依賴統(tǒng)計(jì)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)來發(fā)現(xiàn)有趣的模式。一些消費(fèi)者的購買模式，諸如商品選擇之間的相關(guān)性，適當(dāng)可視化就會(huì)突顯出來。然而，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)有助于發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品購買的顧客需要或人口統(tǒng)計(jì)的連接方面的更微妙趨勢。研究人員正在逐漸把這兩種方法結(jié)合在一起。就其客觀本性來說，統(tǒng)計(jì)匯總是有吸引力的，但它們能夠隱藏異常值或不連續(xù)性（像冰點(diǎn)或沸點(diǎn)）。另一方面，數(shù)據(jù)挖掘可能把用戶指到數(shù)據(jù)的更有趣部分，然后它們能夠在視覺上被檢查。 與分析推理技術(shù)集成。為了支持評(píng)估、計(jì)劃和決策，視覺分析領(lǐng)域強(qiáng)調(diào)信息可視化與分析