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2011年第三届可视化研讨会(Visualization Workshop)

http://vis.pku.edu.cn/visworkshop11/ 2011年7月23日 北京

WELCOME TO Visualization Workshop'11

由机器感知与智能教育部重点实验室(北京大学)主办的2011年可视化研讨会将于7月23日在北京举行。本次可视化研讨会的主要宗旨是促进国内可视化与可视分析研究与应用的交流,推进相关工作的发展与进步。会议包括:

  • 特邀国内外各高校、科研院所、国际知名公司的著名的专家学者,就相关研究与应用的最新进展作专题报告,了解最新发展动态,开拓新思路;
  • 与国内外著名专家、企业家、应用部门面对面交流,深入研讨可视化前沿技术及其应用,为产、学、研方搭建交流和沟通的平台,促进人才交流;
  • 学生交流活动,来自各高校、研究所的学生交流研究成果。

热诚欢迎广大专家、学者、相关专业研究人员和学生踊跃参加研讨会的交流。本次会议免收注册费用,有兴趣参会请在网上注册,会议详细情况请与北京大学袁晓如老师联系: xiaoru.yuan[at]pku.edu.cn。

会议欢迎提交Poster交流,有意提交者,准备A0大小张贴,请和会议主办方联系,提交题目和內容。研讨会期间在会场交流。


时间 2011年7月23日星期六
地点 北京北京大学 理科二号楼2129
主办单位 机器感知与智能教育部重点实验室(北京大学)
协办单位
赞助单位 微软亚洲研究院

研讨会组织委员会
袁晓如 (北京大学) 刘世霞 (微软亚洲研究院)

会议注册

会议照片

主题报告 (Keynote) - Prof. Daniel Keim, Universität Konstanz, Germany

“Solving Problems with Visual Analytics: Challenges and Applications”

Never before in history data is generated and collected at such high volumes as it is today. As the volumes of data available to business people, scientists, and the public increase, their effective use becomes more challenging. Keeping up to date with the flood of data, using standard tools for data analysis and exploration, is fraught with difficulty. The field of visual analytics seeks to provide people with better and more effective ways to understand and analyze large datasets, while also enabling them to act upon their findings immediately. Visual analytics integrates the analytic capabilities of the computer and the abilities of the human analyst, allowing novel discoveries and empowering individuals to take control of the analytical process. Visual analytics enables unexpected and hidden insights, which may lead to beneficial and profitable innovation. The talk presents the challenges of visual analytics and exemplifies them with several application examples, which illustrate the exiting potential of current visual analysis techniques but also their limitations.

Daniel A. Keim is German computer scientist and full professor (Chair of Information Processing) at the Computer Science department of the University of Konstanz. He received his Ph.D. in Computer Science from the University of Munich in 1994. He has been assistant professor at the Computer Science department of the University of Munich, associate professor at the CS department of the Martin- Luther-University Halle. He has been working at AT&T Shannon Research Labs, Florham Park, NJ, USA as a senior researcher. He has published extensively on information visualization and data mining; he has given tutorials on related issues at several large conferences. He is an editor of TKDE and the Information Visualization Journal.

研讨会日程

  • 9:00am-9:15am 开幕

来宾致辞

  • 9:15am-10:25am 主题报告 Keynote - “Solving Problems with Visual Analytics: Challenges and Applications” Professor Daniel Keim (Universität Konstanz, Germany)
  • 10:45am-11:30am Session 1: 科学可视化
    • 陈 为 (浙江大学)AMR数据的可视化问题
    • 单桂华(中科院网络中心)面向科学应用的可视化
    • 孙延奎(清华大学)嫦娥1号太阳风数据及月球高程数据的交互可视化
  • 11:30am-12:30am Session 2: 信息可视化与可视分析
  • 屈华民 (香港科技大学) 人类行为模式的可视分析
  • 刘世霞 (微软亚洲研究院) 可视化分析在决策中的应用
  • 袁晓如 (北京大学) 大规模高维时空数据可视分析的挑战
  • 徐迎庆 (微软亚洲研究院) 面向盲人学生的可触摸图形信息
  • 12:00pm-13:40pm 午餐
  • 13:40pm-14:40pm Session 3: VisWeek China Session
    • 谈理 (微软亚洲研究院)TextFlow: towards better understanding of evolving topics in text. Weiwei Cui, Shixia Liu, Li Tan, Conglei Shi, Yangqiu Song, Zeike Gao, Xin Tong, Huamin Qu. IEEE Information Visualization 2011.
    • 陈伟锋 (浙江大学)An Efficient Direct Volume Rendering Approach for Dichromats. Weifeng Chen, Wei Chen, Hujun Bao. IEEE Visualization 2011.
    • 曹楠 (香港科技大学) DICON: Visual Analysis On Multidimensional Clusters. Nan Cao, David Gotz, Jimeng Sun and Huamin Qu. IEEE Information Visualization 2011
    • 郭翰琦 (北京大学) What You See Is What You Get (WYSIWYG) Volume Visualization, Hanqi Guo, Maoning Yu, Xiaoru Yuan, IEEE Visualization 2011.
  • 14:40pm-15:40pm Session 4: 应用领域
    • 刘浩 (交通部公路科学院) 交通行业数据现状
    • 刘伟峰(中国石化石油勘探开发研究院)地震数据可视化的技术新机遇
    • 齐红威 (数据堂(西普在线)Co-Founder) 科学数据服务及可视化需求
    • 刘峻峰(北京大学) 全球气候模式计算与可视化挑战
    • 罗泽(中科院网络中心) 基于卫星遥测、遥感数据的候鸟迁徙模式研究
  • 16:00pm-17:30pm 讨论可视化合作和挑战
  • 17:45pm-18:00pm China VisWeek Paper Award Ceremony

详细內容

10:45am-11:30am Session 1: 科学可视化

陈 为 (浙江大学)AMR数据的可视化问题

陈为http://www.cad.zju.edu.cn/home/chenwei)博士,1976 年生,浙江大学计算 机学院CAD&CG国家重点实验室教授,2010 年确定为博士生导师。1996 年本科毕业于浙 江大学应用数学系,2000年6月至2002 年6 月在德国Fraunhofer 图形研究所攻读联合培养博士,2002 年9 月进入浙江大学工作,2009 年12 月晋升教授。主要从事可视化和可视分析的研究。已经发表或录用国际一流学术期刊论文近30 篇,其中包括6 篇可视化领域顶级期刊IEEE TVCG 论文。在可视化顶级会议IEEE Visualization 上发表6篇论文。

自适应网格求精(AMR)格式数据在科学计算中(如计算流体力学、天体物理学)广泛使用。其基本思路是当三维空间场数据量极大时,可依据数据的稀疏性构造自适应空间结构,从而减少内存和计算量。在科学计算中,常见的半规则AMR体数据,通常用于表达稀疏数据场(如血管系统、神经系统);而不规则网格剖分钟,不规则四面体数据(如用于手术模拟的有限元)是最常用的模式之一。本报告将简要介绍其缘由、历史以及部分解决方案。

单桂华(中科院网络中心)面向科学应用的可视化

单桂华 博士,副研究员,硕士生导师。中科院超级计算中心可视化技术部主管。从事科学计算可视化和并行计算的研究与应用。作为项目负责人和主要成员先后参加并完成多项科技部、基金委、中科院资助科研项目。

可视化是科学计算中分析数据的关键手段,报告将介绍中科院超级计算中心近两年的科学数据可视化三个典型应用。a) 海量天文暗物质宇宙演化模拟结果的可视化处理。多变量的高动态范围离散数据场,包含3072^3个粒子,60个时间步长,共计1.2TB。采用密度和速度弥散体现暗物质星系,多节点并行处理,实现TB级数据可视化处理。b)大分子冷冻电镜重构数据的可视化分析研究,包括数据的可视化、分割和匹配,提出了基于高斯混合模型的体绘制算法,多目标的快速行进分割算法,用于结构匹配梯度法与极值吸收法混合算法,实现对大分子结构的可视化分析。c)海量地球系统数据的可视化研究,以多变量的海洋模拟时序数据,大气模拟时序数据处理为对象,结合三维地形数据,采用面绘制、体绘制、LIC等方法,展示气候变化过程。

孙延奎(清华大学)嫦娥1号太阳风数据及月球高程数据的交互可视化

孙延奎 清华大学计算机系副教授,主要研究方向为可视化技术、(医学)图像处理与小波分析。

嫦娥1号太阳风探测器获得了大量的空间环境数据、激光高度计获得了900万左右的月球表面探测数据,这对研究月球空间环境与月球高精度建模与分析具有重要的意义。本报告介绍我们在太阳风离子、月球高程数据可视化方面开展的工作,包括太阳风离子三维可视化方法与交互浏览工具、在普通PC机上对月球模型的多分辨可视化方法及交互浏览工具。

11:30am-12:30am Session 2: 信息可视化与可视分析

屈华民 (香港科技大学) 人类行为模式的可视分析

屈华民现任香港科技大学计算机与工程系副教授。他于西安交通大学取得数学本科学位,于纽约州立大学石溪分校取得计算机硕士和博士学位。 他的主要研究兴趣是可视化和计算机图形学。 在可视化领域, 他的研究覆盖了可视化的主要分支,包括科学可视化,信息可视化,和可视分析。 他发表过超过50篇以上的研究论文。 他是 PacificVis 2011的程序委员会共同主席,是期刊IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, IEEE Computer Graphics and Applications, ACM Transactions on Intelligent Systems等的客座编辑。 他的研究获得过各种奖励,包括2009年IEEE可视化会议最佳论文提名奖和2009 IBM Faculty Award。

With the advance of technologies, we are now able to collect many different kinds of data related to human behaviors such as mobile phone data and vehicle trajectory data. With these data, we can gain insight into human behaviors and reveal some hidden knowledge in the data. However, real data often contain many errors. In this talk, I will present how visualization techniques can help users detect errors in mobile phone data and fix the errors in the GPS data.

刘世霞 (微软亚洲研究院) 可视化分析在决策中的应用

刘世霞 微软亚洲研究院的主管研究员(lead researcher)。她的主要研究方向是文本信息可视化分析,社会网络可视化分析,数据可视化及可视化分析。在加入微软之前,她是IBM中国研究院的资深研究员,信息可视化及分析研究团队负责人,专利审查与发展委员会主席。她分别于1996年和1998年在哈工大获得学士和硕士学位。在2002年获得清华大学计算机系博士学位后加入IBM。在中国研究院先后参与了文本信息可视化分析,社会网络可视化分析,数据可视化、文本分析等方面的项目研究。她所领导的多项技术研发被IBM软件产品和解决方案采用。刘世霞在2007年获得IBM全球研究技术成就奖,同年被评为IBM发明大师。迄今为止她已经在国际顶级会议及期刊发表学术论文30余篇,40余项专利及专利申请。她也是多个国际顶级会议的程序委员会委员,例如ACM Multimedia,ACM IUI,SDM和PacificVis等。

可视化分析技术侧重于借助信息资源的视觉呈现和交互式用户界面进行分析推理. 该技术通过将人的智慧 (例如,认知的功能)和计算机的能力(例如,图形和计算的功能)紧密地联合在一起,使得普通用户能够从海量的信息中挖掘真金,从而在信息的海洋中自由遨游.这里我主要介绍我们在可视化分析领域所做的文本信息可视化分析和社会网络可视化分析方面的工作及其在决策中的应用。

袁晓如 (北京大学) 大规模高维时空数据可视分析的挑战

袁晓如 北京大学“百人计划”研究员。任职于北京大学信息科学技术学院,教育部机器感知与智能重点实验室。CCF YOCSEF 2011-2012年度副主席。于1997/98分别获得北京大学化学/知识产权专业双学位,2006年获美国明尼苏达大学计算机科学专业博士学位。主要研究方向包括:大规模数据的高性能绘制和可视化;新颖可视化界面与人机交互研究;高维数据可视化;可视分析等。关于高动态范围可视化的工作获得2005年 IEEE Visualization大会的最佳应用论文奖。担任《中国计算机学会通讯》,《计算机辅助设计与图形学学报》, Springer Journal of Visualization等国内外期刊编委。其他信息参见http://vis.pku.edu.cn/wiki

现实应用中,实验数据,模拟数据和统计数据等大多以多维形式存在。如何将超过人类理解能力的三维空间以上的多维数据转化为人类能视觉直观理解的可视化结果,是高维数据可视化所研究的课题。时间变化的存在,使得相应的数据可视分析更加具有挑战性。我们将探讨如何利用可视化技术,对复杂高维时空数据开展可视分析,通过提供统计或交互式视觉表现来帮助人们探索和解释高维数据,对由测量或计算所产生的海量数据进行分析和诠释。

徐迎庆 (微软亚洲研究院) 面向盲人学生的可触摸图形信息

徐迎庆 微软亚洲研究院的主管研究员,兼任微软-北京电影学院“数字化卡通与动漫联合实验室”主任。他的主要研究方向是:信息设计、数字媒体技术、计算机动漫、计算机图形学、交互设计、文化遗产的数字化保护等。他已经发表60余篇学术论文,获得美国技术专利21项。他在中国科学院计算技术研究所获得博士学位,在吉林大学数学系获得学士学位。他是中国计算机协会高级会员、中国美术家协会会员、ACM会员、IEEE高级会员。他担任多个国际学术会议的国际程序委员会委员以及国际学术期刊的评阅人。此外,他还是多所高校的客座教授和博士生导师。

如何针对特殊用户,比如:盲人学生来提供特殊的“可视化”信息是一个巨大的挑战。在这个清华大学、北京盲人学校、微软亚洲研究院的合作项目中,我们设计和研发了一种针对盲人学生的可触摸式图形信息显示装置来提供特殊的图形“可视化”功能,使得盲人同学通过对图形的感知来学习更广泛的知识。

1:40pm-2:40pm Session 3: VisWeek China Session

谈理 (微软亚洲研究院)TextFlow: towards better understanding of evolving topics in text. Weiwei Cui, Shixia Liu, Li Tan, Conglei Shi, Yangqiu Song, Zeike Gao, Xin Tong, Huamin Qu. IEEE Information Visualization 2011.

谈理 微软亚洲研究院的副研究员,从事信息可视化和可视化分析方面的技术研究和软件开发。他于2008毕业于南开大学数学学院后加入IBM。在随后的两年中,在IBM中国研究院从事信息可视化技术方面的相关工作。

如何提取并帮助用户理解文本主题的演化是个重要而且很有挑战性的问题。尽管研究者提出很多关于文本主题分析相关的研究,但这些研究大多只处理独立的文本主题。在这篇论文中,我们介绍一个新的文本可视化分析工具 - TextFlow。它通过结合可视化和主题挖掘的技术,帮助用户理解多个文本主题之间的演化模式。在这个工具中,我们通过改进的主题分析技术,从大量文本中提取三种文本特性:主题演化趋势、关键事件和关键词关联。

然后,我们设计了相应的可视化形式来展现这三个方面的信息。通过交互技术,使得主题挖掘的模型和可视化模块相得益彰,从而帮助用户进一步改善分析结果。最后,我们通过两个用例来详细描述我们开发的可视化分析工具是如何帮助用户理解时序文档中的文本主题演化模式。

陈伟锋 (浙江大学)An Efficient Direct Volume Rendering Approach for Dichromats. Weifeng Chen, Wei Chen, Hujun Bao, IEEE Visualization 2011.

陈伟锋 男,1983年生,浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室在读博士生。2006年获得浙江工业大学理学学士学位。2007年进入浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室攻读硕士研究生,2009年春申请硕博连读至今。

颜色视觉障碍患者在世界人口中占有不可忽视的比重。在可视化领域,当这些患者在观察体可视化结果时,如果使用了不合适的颜色传输函数或者颜色融合方法,他们可能无法分辨出体数据的分类信息。传统的基于图像的方法对绘制结果进行逐帧的颜色增强处理,但是在用户浏览体数据时可能会产生不同视角下标注颜色不一致等的问题。

本文提出了一种用图像重新着色结果指导颜色传输函数优化设计的方法,通过对颜色传输函数中的各种颜色进行优化重新配置,使得生成的体绘制结果对二色视患者是友好的。优化过程的计算复杂度低,并且对于一个给定的颜色传输函数,仅需执行一次。为保持体绘制结果的细节表达和自然的半透明效果,本文设计了一种在二色视颜色空间的颜色融合方法。实验结果表明本文方法能够实时生成二色视患者友好的、具有颜色一致性的体可视化绘制结果。

曹楠 (香港科技大学) DICON:Visual Analysis On Multidimensional Clusters.Nan Cao, David Gotz, Jimeng Sun and Huamin Qu. IEEE Information Visualization 2011.

曹楠 Nan Cao is a second year Ph.D student at the visualization lab in the HongKong University of Science and Technology. His research direction is Information visualization and visual analysis. He has published more than 10 papers and 20 patents in this filed.

聚类分析作为一种基础性的数据分析方法被广泛的应用于各个领域当中。然而,多维数据聚类分析结果的语义往往难以被用户所理解,并且这些结果的质量也往往难以评估。 对复杂多维数据而言,为了使用户理解聚类分析的结果,往往需要详细展示各个维度的信息。于此同时,与聚类结果相关的若干统计信息也需要被计算并展示出来以用来评估聚类分析的质量。为解决这些问题,我们介绍一种针对聚类分析的基于图标设计理念的可视化分析工具。该工具将聚类结果的统计信息嵌入在该结果的可视化展现当中,使用户能够方便的对这些结果做出解释,评估以及对比。具体而言,我们提供了一种类似于Treemap的多维聚类结果展现方式。为了方便数据对比,我们还提出了新的布局方法使得类似的聚类结果拥有相类似的表现形式。与此同时,用户交互及相关动画也被设计用来帮助用户更加高效的对数据做出分析。我们将该技术应用于医疗健康领域。评估结果显示,该技术在针对多维数据的聚类分析方面拥有众多优势。

郭翰琦 (北京大学) What You See Is What You Get (WYSIWYG) Volume Visualization, Hanqi Guo, Maoning Yu, Xiaoru Yuan, IEEE Visualization 2011.

郭翰琦 北京大学机器感知与智能教育部重点实验室和北京大学科学与工程计算中心在读直博生。2009年获得北京邮电大学理学学士学位,同年进入北京大学攻读博士研究生。主要研究兴趣为体数据可视化、大规模数据可视化、高维数据可视化等。更多信息请参见http://vis.pku.edu.cn/people/hanqiguo

体可视化技术广泛应用于诸多科学、工程与医学领域。然而,用户往往需要反复设置和调节较复杂的参数(例如传递函数),以取得有意义的体可视化结果。参数空间与可视化结果二者的分离极大阻碍了可视化数据探索的过程。针对这一问题,我们提出了一种“所见即所得”的体数据可视化方式。用户直接在生成的体数据渲染图像上通过手绘交互,直接改变体可视化结果,避免了参数空间上的调整。为了使探索过程达到交互速度,我们提出了一套实时的用户意图推断以及语义实现的算法。这种交互方式对用户非常直观,同时体数据的探索也更加灵活和自然。

14:40pm-15:40pm Session 4: 应用领域

刘浩 (交通部公路科学院) 交通行业数据现状

刘浩 交通部公路科学研究院(副研究员),荷兰代尔夫特理工大学(外籍研究员).荷兰代尔夫特理工大学交通与规划专业哲学博士,现任国家智能交通系统工程技术研究中心道路运行与管理研究室主任,同时受聘为荷兰代尔夫特理工大学兼职研究员。是《IEEE Transactions on Intelligent Transporta-tion Systems》杂志论文评审专家、美国Transportation Research Board论文评阅人、IEEE ITSS论文评阅人和ITS世界大会论文评阅人。近年来一直从事智能交通系统领域的前沿理论跟踪和应用技术研究工作,研究方向涉及智能交通系统、交通信息化、交通数学建模、数据处理与分析、交通流理论、交通仿真等多个领域。完成了多项国家和省部级项目,取得了多项研究成果。负责和参与了863计划“基于信息提取计算的路网动态交通分析技术”,公路所项目“路网交通信息缺失情况下信息重构技术研究”,国家科技支撑计划项目“国家高速公路联网不停车收费和服务系统课题”之专题八——国家高速公路网交通信息资源分析与提取计算技术研究等多项国家级科研项目和省部级科研项目。负责和参与了欧盟FP7项目“International Demonstrations of Platform for Transport Planning and Travel Information”, 荷兰运输部DVS滚动项目等多项国际合作项目。在国内外学术期刊和国际学术会议上共计发表学术论文50余篇,其中有14篇被SCI和EI收录。论著方面,出版英文专著1 本,译著1 本。2006年获荷兰TRAIL 研究所国际学术会议“最佳科技论文奖”1 项。2008年获得中国公路学会科学技术奖一等奖1 项。2010年获得中国公路学会科学技术奖一等奖1 项.

对交通行业中涉及的各种数据,包括道路交通数据、交通地理信息数据、气象数据、轨道交通数据、基础设施检测数据的现状进行了梳理, 从智能交通系统发展的角度对现有数据的应用现状进行了分析,对进一步提高现有数据的使用效率具有重要意义。

刘伟峰(中国石化石油勘探开发研究院)地震数据可视化的技术新机遇

刘伟峰中国石化石油勘探开发研究院高级研究师,主要研究方向为并行计算、计算机图形学和科学计算可视化,发表学术论文十余篇。他是CCF YOCSEF委员、CCF会员、ACM和ACM SIGGRAPH会员、IEEE会员和SIAM会员。

地震数据可视化能够辅助专业人员了解地质结构和发现油气藏,在能源开采领域扮演着重要角色。报告从地震数据结构和其传统2D/3D可视化方法展开,结合近年来图形硬件发展趋势及专业领域的精细可视分析需求,介绍现阶段地震数据可视化面对的技术新机遇和相应挑战。

齐红威 (数据堂(西普在线)Co-Founder) 科学数据服务及可视化需求

齐红威数据堂共同创始人。2003-2011年间,NEC中国研究院,智能信息处理研究部部长,高级研究员。2004年,获中科院自动化所人工智能与模式识别专业博士学位;2006年,斯坦福大学计算机系访问学者。主要研究方向为文本数据挖掘,自然语言理解,知识表示与获得领域。

很多科学领域的研究已经步入到数据驱动型的时代,比如高能物理,天文科学,材料设计与模拟,地球科学,生物科学等。本报告主要阐述科研数据专业服务的必要性,国内外科研数据服务的现状,及科研数据可视化的各种需求。

刘峻峰(北京大学) 全球气候模式计算与可视化挑战

刘峻峰 北京大学学士(化学)、硕士(环境科学),美国普林斯顿大学博士(公共管理/环境政策)。原任美国普林斯顿大学大气与海洋科学系副研究员,现任北京大学城市与环境学院研究员。主要从事全球大气化学传输模拟/化学与气候耦合模拟/大气气溶胶模拟/国际环境政策分析等方面的研究。

气候变化与大气污染物传输是当今大气科学领域的两大研究热点。这些研究随着IPCC政府间气候变化专门委员会的第四次评估报告与前美国副总统戈尔同时获得诺贝尔奖而被推向高潮。探索气候变化与污染物排放之间的相互关系,不但需要大量的野外观测与实验室模拟,同时也依赖于地球系统模型对各种复杂过程的模拟。随着计算机技术的飞速发展,当今地球系统模型的研发也向着更高时空分辨率,更精细的动力学过程,更复杂全面的物理化学过程快速发展。因此,分析气候模型中单一或多变量间的时空序列关系,探讨复杂物理化学过程的参数化研究,也由Gb(10的9次方字节)进入了Tb(10的12次方字节)或是Pb(10的15次方字节)数据分析时代,这对可视化计算分析研究构成了极大挑战。

罗泽(中科院网络中心) Research on Spatial Distribution Patterns of Migrant Bird based on Satellite Telemetry Data and Remote Sensing Data

罗泽 PhD, acquired PhD. degree from Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences. Currently work for Computer Network Information Center of Chinese Academy of Sciences. Most research work of Dr. LUO focus on e-Science applications, Data Mining, Grid Computing and Application system under high performance, distributed environment.

We presents a data mining approach supporting research on spatial distribution pattern of migrant bird. Facing problems like habitat and stopover discovery, site connectivity analysis, migratory route discovery, we propose a clustering and association analysis methods to solve these problems. We present a time parameterized line segment clustering algorithm to discover common motion patterns of migrant birds and reveal the dynamic evolution of moving patterns by time-based plane-sweep method. We use maximum entropy method to predict the distribution of birds according to their location from satellite telemetry data and ecological features extracted from remote sensing images.

支持单位

北京大学 微软亚洲研究院
 
conferences/visworkshop11/start.txt · Last modified: 2011/08/10 19:35 by zuchao.wang