作者存档: Lu Feng

MotionRugs:集体趋势时空可视化(MotionRugs: Visualizing Collective Trends in Space and Time)

了解集体的运动模式,如鸟群或鱼群,是一个有趣的开放研究问题。集体由共同目标驱动或对个体方向变化和外部影响因素和刺激作出反应。可视化集体运动数据的挑战是同时显示数百个运动的空间和时间,以便能够检测时空模式。本文[1] 提出了MotionRugs,一种用于可视化移动实体组的新型空间高效技术。在已建立的空间划分策略的基础上,我们的方法将每个时间步骤中的空间维度减少到单个实体的一维有序表示。通过设计,MotionRugs提供了无重叠,紧凑的群体运动随时间发展的概述,从而使分析师能够直观地识别和探索群组特定的时间模式。我们证明了我们的方法在鱼群分析领域的有用性,并报告了集体行为领域领域专家的初步反馈。 继续阅读 »

在散点矩阵中使用动画来减轻重叠(Using Animation to Alleviate Overdraw in Multiclass Scatterplot Matrices)

散点矩阵(SPLOM)是可视化中渲染多变量多类别数据的常用技术。然而,多类别 SPLOMs 有透支(重叠点)的问题,大多数现有技术只关注于单个散布图与单一类的透支减轻问题。本文利用闪烁点动画来达到减轻多类别散点矩阵中的透支问题。在69个参与者的用户研究中,我们发现用户不仅在使用动画SPLAMs识别密集区域方面表现更好,而且还发现他们更容易解释,并且优于静态散点矩阵。这些结果为今后减轻多类别SPLOM透支的工作开辟了新的方向,并为应用动画减轻其他可视化形式中的透支提供了见解。

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DataInk:直接且创新的数据导向绘制(DataInk: Direct and Creative Data-Oriented Drawing)

由于缺乏构建在创造性的视觉表达的同时,提供支持将图形内容绑定到数据的工具,创建异想天开的个人数据可视化仍然是一个挑战。许多数据分析和可视化创建工具的目标是可视化表示的快速生成,但缺乏图形设计所必需的功能。工具包和制图库提供了更多的表达能力,但需要专家编程技巧来实现定制设计。相反,素描以自由形式的方式提供流体实验与视觉形状和布局,但需要手动绘制每一个数据点。我们的目标是弥合这些极端之间的差距。本文[1]提出了DataInk,一个支持通过直接笔和触摸输入的严格直接操作来创建表达性数据的可视化系统。利用我们常规的操作,再加上一个新颖的图形用户界面,DataInk使创造性数据可视化的直接、流畅和灵活的创作成为可能。

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事件线程:视觉总结阶段的事件序列数据分析(EventThread: Visual Summarization and Stage Analysis of Event Sequence Data)

事件序列数据,如电子健康记录、一个人的学术记录或汽车服务记录,都是一段时间内发生的一系列事件。分析事件序列的集合可以揭示常见的或语义上重要的序列模式。例如,事件序列分析可能揭示了常用的治疗疾病的护理计划,教授的典型出版模式,以及导致维护良好的汽车的服务模式。然而,在视觉上探索大量事件序列或大量事件类型的序列是具有挑战性的。现有的方法侧重于通过统计分析来提取事件的明确匹配模式,以创建随时间变化的事件进程的阶段。然而,这些方法未能捕捉到相似但不完全相同的事件序列演化的潜在簇。在本文[1] 中,我们引入了一个新的可视化系统命名事件线程集群事件序列为基于张量分析线程和可视化的潜伏阶段分类和演化模式的交互的线程分组相似到特定时间集群。通过用户与专家的访谈,在三个不同应用领域的使用场景,我们证明了事件线程的有效性。

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气泡树图对不确定性的可视化(Bubble Treemaps for Uncertainty Visualization)

本文[1]提出了一个新的圆形树图类型,故意分配额外的视觉变量的额外空间。有了这个扩展的可视化设计空间,对分层结构数据及其组合图中的不确定性进行编码。本文引入一个分层和基于力的圆填充算法来计算气泡图,其中每个节点使用嵌套轮廓圆弧的可视化。气泡图不需要任何颜色或底纹,以提供更多的设计选择。本文探讨的不确定性可视化作为一个应用程序,使用标准误差图和蒙特卡洛的统计模型。为此,本文将讨论不确定性如何在层次结构中传播。此外,本文用三个不同的例子说明了我们的可视化的有效性:Flare的包装结构、标准普尔500指数和美国消费者支出调查。

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MyBrush:可个人代理的交互刷选(MyBrush: Brushing and Linking with Personal Agency)

本文[1]通过在交互中加入个人代理,对流行的交互刷选技术进行了推广。将现有的交互刷选研究映射到一个设计空间,并把交互技术解构为三个部分:源(被刷选的对象),链接(源和目标之间的关系表达),和目标(显示源相关的是什么)。采用这种设计空间,本文创造了MyBrush,这是一个统一的接口,在交互刷选中提供个人代理,用户可以灵活配置多个刷的源,链接,和目标。三个焦点小组的实验结果表明,不同背景的人用不同的方式使用个人代理,包括执行复杂的任务和显式地显示链接。我们对这些结果进行了反思,为未来个人代理在信息可视化中的作用奠定了基础。

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无轨迹信息时空统计数据的数据流分析与可视化(Data Flow Analysis and Visualization for Spatiotemporal Statistical Data without Trajectory Information)

地理可视化研究使用多种技术来表示和探索时空数据。这些技术的目标是使用户能够在空间和时间上探索事件和交互,以便于发现数据中的模式、异常和关系。然而,对于没有轨迹信息的非方向性统计数据,很难提取和可视化数据流模式。在本文[1]中,我们开发了一种新的流分析技术,以提取、表示和分析无方向时空数据流图,而不受轨迹信息的影响。我们估计这些事件在空间和时间上的连续分布,并利用重力模型提取空间和时间变化的流场。然后,我们使用流可视化技术可视化数据中的时空模式。用户在地图上呈现地理参考离散事件的时间趋势。因此,整体的时空数据流模式帮助用户分析地理时空的事件,如疾病暴发,犯罪模式,等来验证我们的模型,我们丢弃的轨迹信息在OD数据集和应用我们的技术数据和比较得出的轨迹和源。最后,我们提出了包括推特数据统计数据的时空趋势分析、海上搜救事件和症状监测案例。

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NEREx:多方会话中的实体关系探索(NEREx: Named-Entity Relationship Exploration in Multi-Party Conversations)

本文提出了NEREX,为逐字会话脚本提供了一种探索性的交互式可视化分析方法。NEREX的切入点是从多方对话不同的角度给出了分析,通过链接的详细视图提供高层次的概述和提供机制的形成和验证假设。使用定制命名实体抽取,我们将重要实体抽象为十类,并用距离约束实体关系模型提取它们之间的关系。该模型符合逐字记录往往不合语法的结构,涉及两个实体是否在同一个句子中出现一个小的距离窗内。我们的工具使多方对话的探索性分析使用几个链接的意见,显示在文本的主题和时间结构。除了远程阅读,我们还为文本层次调查过程整合了密切的阅读观点。超越时空对话的探索性分析,NEREX帮助用户生成和验证假设并进行多元对话的比较分析。我们通过三名来自政治科学领域专家的定性研究,证明了我们的方法在2016届美国总统辩论中对真实世界数据的适用性。

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草图的语义:时间序列可视查询系统的灵活性 (The Semantics of Sketch: Flexibility In Visual Query Systems For Time Series Data)

草图允许分析者指定复杂和自由的兴趣模式。可视化查询系统可以利用草图在大型数据集中找到这些感兴趣的模式。然而,草图是不明确的:同一张图可能代表大量潜在的查询。在这项工作中,我们调查了这些含糊之处,因为它们适用于可视查询系统的时间序列数据。我们定义了一类“不变量”——分析者在执行基于草图的查询时希望忽略的时间序列的属性。我们提出了一个众包的研究结果,表明这些不变量是人们如何评价草图和目标之间的匹配强度的关键组成部分。我们采用了一些时间序列匹配算法来支持草图中的不变量。最后,依赖于这些不变量,我们提出了一个基于Web部署的草图可视化查询系统原型。我们将原型应用于金融、数字人文和政治科学的数据。

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动物运动生态学的探索性视觉分析(Exploratory Visual Analysis for Animal Movement Ecology)

运动生态学家研究动物的运动,以帮助了解他们的行为和相互作用和环境。从GPS记录器的数据越来越重要。这些数据需要进行处理,分割和总结进一步的可视化和统计分析,往往使用预定义的参数。通常情况下,这个过程是分开的后续的视觉和统计分析,使这些结果很难通知数据处理,并帮助设置适当的规模和阈值参数。本文[1] 探讨了使用高度互动的视觉分析技术,处理原始数据和探索性的可视化分析之间的差距缩小。与动物运动生态学家密切合作,我们提出的要求,使数据的特点来确定,初步研究的问题进行调查,以及进一步分析的数据进行评估的适用性。我们设计的视觉编码和互动来满足这些要求而提供的软件实现。我们展示了这些技术与指示性的研究问题的一些鸟类,提供软件,并讨论更广泛的动物运动生态学的影响。

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