标签存档: 高维数据可视化

Screenit: 对细胞筛选的可视分析 (Screenit: Visual Analysis of Cellular Screens)

本文介绍了针对生物制药中一种多维多层次数据——筛选数据的可视分析系统。这个系统连接了现有的支持大量数据但是层次较高的系统和支持细节层次但是数据量支持有限的系统。

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通过可视化分析地理因素对多变量聚类的影响(Visualizing the Impact of Geographical Variations on Multivariate Clustering)

通过可视化分析地理因素对多变量聚类的影响

多变量地理空间数据是一种十分常见的数据类型,例如对各大城市的人口状况统计、世界各国的国力评判指标等等。如何分析地理因素(如地域的位置、范围、方向等)对多变量数据的影响,一直是地理信息、可视分析等领域的重要课题。另一方面,聚类是简化多变量分析的常用方法,它能够挖掘相似数据、总结数据特征、并消除变量增长所带来的负担。然而,当下的聚类分析方法并没有考虑地理因素的影响。这篇发表于2016年EuroVis会议的文章[1],就探讨了如何通过可视化分析地理因素对多变量聚类的影响。

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斯图加特大学博士后周亮访问北京大学

ping pi2017年4月12日,德国斯图加特大学可视化研究实验室(Visualisierungsinstitut, Universitaet Stuttgart (VISUS))博士后周亮访问北大可视化与可视分析实验室。周亮博士的研究方向包括大规模多属性数据的可视化与分析,交互式复杂数据特征提取。

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WeightLifter:多准则权重空间的可视探索(WeightLifter: Visual Weight Space Exploration for Multi-Criteria Decision Making)

WeightLifter:多准则权重空间的可视探索

人们在做选择的时候,往往会综合考虑事物的多个方面。譬如在选择住房时,有的人注重装修,有的人看重便利的交通,有的人则更偏好良好的社区环境等等。当多个准则并存,我们常常赋予它们不同的权重,并选择综合得分最高的作为最佳选项。然而,人对权重的把握总是模糊的,如果略微改变权重设定,得到的“最佳选项”是否会不一样呢?在这篇文章[1]中,作者们针对多准则评价体系,提出了一种探索多维权重空间的可视分析方法。利用该方法,用户能够充分了解权重变化对最终决策的影响,并有针对性地调整权重、作出选择。

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降维中的可视交互:一个结构化的文献分析 (Visual Interaction with Dimensionality Reduction: A Structured Literature Analysis)

降维是高维数据可视分析的一种重要的数据抽象技术。它将高维数据降解到低维空间,同时尽可能保留诸如异常点、聚类等特征。降维的方法林林总总,在可视分析中很难一步到位使用不需要任何适配的降维方法。常见的做法是通过交互的方式,将标准的降维方法适配到具体的应用场景中。目前在关于算法与可视交互如何融合方面,大多数工作是从高层次、抽象的角度来讨论其流程或模型[1][2]。本文[3]聚焦于降维这一特定方向,通过对文献进行半自动分析的方式,对降维中的可视交互进行结构化的文献调研。

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从边际投影中重构类别型联合分布的可视分析方法(A Visual Analytics Approach for Categorical Joint Distribution Reconstruction from Marginal Projections)

联合分布重构的可视分析方法

所谓边际投影,指的是多维数据在少数几个维度上的数量累积,例如两份病患统计数据,分别展示病人在年龄和性别上的一维分布。然而仅凭这些数据,我们无法确定不同性别的病患在各个年龄段上的二维分布,因为边际投影重构出的联合分布并不唯一。传统的自动算法能够给出重构分布的少数“可行解”,却无法结合用户的先验知识、也不一定符合现实情况。在这篇文章中[1],作者提出了一种可视分析方法,通过高维可视化手段、重构并展示大量潜在的联合分布,以帮助用户识别其中符合事实或预期的、有价值的分布。

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基于自内嵌平行坐标的多分辨率气象集合模拟数据的参数分析 (Multi-Resolution Climate Ensemble Parameter Analysis with Nested Parallel Coordinates Plots)

传统的集合模拟数据本身以及参数空间都非常复杂,因为集合模拟数据往往是多成员 (multi-run),多维度 (multi-dimensional)以及时变的 (time-varying)。在此基础之上,领域科学家 (如气象学家) 在进行集合模拟时,还需要使用不同的分辨率来进行模拟,因为不同的分辨率的数据可以得到不同物理意义的特征 (pyhsical feature),因此,气象学家往往会对同一个模拟进行多分辨率的多次模拟。

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AxiSketcher: 基于用户绘制的非线性数轴映射

Axis Sketcher用户界面

线性建模是一类典型的高维数据分析方法,它假设数据服从线性分布,并寻求拟合度最优的线性模型。然而在现实世界中,大多数数据分布都是非线性的,如对数分布、幂律分布,甚至是难以描述的高维流形分布。我们对事物的认知,往往也只能通过非线性模型来解释,但这些模型却通常难以获得,且需要借助大量的机器学习方法。那么,有没有可能通过简单交互,快速产生贴合用户认知的非线性模型呢?这篇InfoVis 2016的文章[1]给出了一种可行的思路。

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在平行坐标图中集成时间序列图 (Time-Series Plots Integrated in Parallel-Coordinates Displays)

图3:探索两变量间变化的延迟的关系

时变的高维数据是一类十分复杂的数据。例如,在模型模拟数据中,通常会预先设置一些(非时变的)输入参数的数值,然后模型模拟会产生一些输出属性,其中有些是非时变的,而有些是时变的。在这些数据中,领域专家通常需要研究输入参数与输出参数、输出参数之间的关系。此时,对时变高维数据进行可视化就变得非常重要了。本篇工作中提出了一种基于平行坐标图的焦点+上下文的可视化方式,通过在平行坐标图的相邻轴之间插入时间序列图来展示时变信息。

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SepMe: 2002种度量视觉元素分离程度的准则 (SepMe: 2002 New Visual Separation Measures)

在可视数据分析中,分析者需要用视觉观察数据,寻找有趣而未知的模式。在降维的投影的语境下,希望降低人的认知开销,让机器事先找到有趣的投影。为此,就需要量化定义投影的质量,在许多工作中都给出了各自的视觉效果度量(visual quality measure),这些度量都希望能够模仿人类知觉的准则。

本文只考虑到二维散点图的投影,在二维散点图的视觉效果度量的相关工作中,一般来说,这些视觉效果度量,或者说可分性度量,希望散点图中不同类的中心距离比较大,或者希望在不同范围中根据类标签计算出的熵比较小。不失一般性,本文只讨论数据的类别标签只有两种的情况。

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