Аналитический обзор методов визуализации данных
Метод визуализации данных как системное графическое представление информации. Этапы визуального анализа данных. Виды данных, с которыми могут работать средства визуализации. Характеристика разных видов методов визуализации, их преимущества и недостатки.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.06.2018 |
| Размер файла | 16,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Московский технологический университет
Аналитический обзор методов визуализации данных
Берченко Д.А.
Круг П.Г.
Метод визуализации можно отнести к методам, рассчитанным на экспертные системы. Потому что, именно это метод позволяет сочетать находчивость человеческого ума, гибкость восприятия человеком «среды» и невероятные вычислительные ресурсы современных технологических решений.
Метод визуализации рассматривается как системное, основанное на правилах, динамическое и/или статическое графическое представление информации, способствующее «рождению» идей, помогающее разобраться в сложных понятиях, нацеленное на обобщение, анализ теории и опыта
То есть, основная идея методов визуализации заключается в предоставлении человеку-эксперту большой объем данных в форме, в которой будет удобно воспринимать информацию и проводить анализ.
Пользователю наиболее удобно работать с данными напрямую, рассматривать их с разных сторон и под различными углами зрения. Благодаря этому пользователь получает дополнительную информацию, которая ему помогает более четко сформулировать цели и задачи исследования, прийти к их решению. Для этих задач наиболее удобным является представление в виде визуальных образов. Полезность визуального анализа наиболее велика, если цель самого исследования не определена до конца и недостаточно информации о самих данных. Таким образом, можно сказать, что визуальный анализ данных является процессом генерации гипотез. Сгенерированные таким образом гипотезы можно проверить или автоматическими средствами используя Data Mining, или вновь прибегнуть к визуальному анализу для уточнения.
Такой подход имеет два основных преимущества:
Легко работать с неоднородными и зашумленными данными, не многие автоматические средства обработки данных могут это делать; представление данных с помощью визуальных образов интуитивно понятен и не требует сложных математических или статистических алгоритмов.
Визуальный анализ данных можно разделить на три этапа:
1. Беглый анализ -- позволяет идентифицировать интересные шаблоны и сфокусироваться на одном или нескольких из них;
2. Увеличение и фильтрация -- идентифицированные на предыдущем этапе шаблоны отфильтровываются в большом масштабе;
3. Детализация по необходимости -- если пользователю нужно получить дополнительную информацию, он может визуализировать более детальные данные.
На самом деле исследователь сам решает на каком этапе он получает достаточное количество знаний и на каком уровне детализации он может остановиться.
Выделяют следующие виды данных, с которыми могут работать средства визуализации:
Одномерные данные;
Двумерные данные;
Многомерные данные(в состав многомерных данных можно включить и двумерные);
Тексты и гипертексты;
Иерархические и связанные структуры; Алгоритмы и программы.
Для визуализации перечисленных типов данных используются различные визуальные образы и методы их создания.
Методы визуализации можно разделить на следующие типы:
Стандартные 2D/3D-образы -- гистограммы, линейные графики и т.п.;
Геометрические преобразования -- диаграмма разброса данных и т.п.;
Отображение иконок -- линейчатые фигуры и звезды;
Методы, ориентированные на пиксели -- рекурсивные шаблоны и т.п.;
Иерархические образы -- наложение измерений и древовидные карты.
Графики, гистограммы, диаграммы, и т.п. -- самые простые методы визуализации. Основной недостаток этого метода -- невозможность легко воспринимаемой визуализации сложных данных и данных в большом количестве.
Методы геометрического преобразования направлены н трансформацию многомерных наборов данных с целью отображения их геометрических пространствах в декартовом и в недекартовом.
Другим классом визуализации данных являются методы отображения иконок. Их основной идеей является отображение значений элементов многомерных данных в свойства образов, которые могут представлять собой: человеческие лица, стрелки, звезды и т.д. Визуализация генерируется отображением атрибутов элементов данных в свойства образов. Такие образы можно группировать для целостного анализа данных. Результирующая визуализация представляет собой шаблон текстур, которые имеют различия, соответствующие характеристикам данных.
Основной идеей методов, ориентированных на пиксели, является отображение каждого измерения значения в цветной пиксель и из группировки по принадлежности к измерению. Так как один пиксель используется для отображения одного значения, то, следовательно, данный метод позволяет визуализировать большое количество данных (свыше одного миллиона значений).
Методы иерархических образов предназначены для представления данных, имеющих иерархическую структуру. В случае многомерных данных должны быть правильно выбраны измерения, которые используются для построения иерархии.
Эти методы можно сравнить по основным параметрам (Таблица 1): типу данных, к которым тот или иной метод можно применить и возможность применения этого метода для обработки больших данных.
Таблица 1
Сравнение методов визуализации
|
Метод визуализации |
Обрабатываемые данные |
Обработка больших данных |
|||||
|
Одномерные |
Многомерные |
Тексты /гипертексты |
Иерархические и связанные структуры |
Алгоритмы и программы |
|||
|
Стандартные 2D/3D-образы |
+ |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
|
|
Геометрические преобразования |
+ |
+ |
_ |
_ |
+ |
+ |
|
|
Отображение иконок |
_ |
+ |
+ |
_ |
_ |
+ |
|
|
Методы, ориентированные на пиксели |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Иерархические образы |
_ |
+ |
_ |
+ |
_ |
_ |
Нельзя однозначно выделить один наилучший и универсальный метод визуализации данных, так как каждый метод предназначен для своих целей, и только исследователь может самостоятельно выбрать метод, подходящий для решения его задач.
Ни один метод визуализации, конечно, не совершенен, как и не совершенен сам по себе ни один другой метод анализа данных. Но у исследователя всегда есть возможность совместить различные способы обработки и анализа данных, чтобы получить максимальные знания -- экспертизу. Так же важно помнить, что новая информация -- дает толчок к развитию технологий, а новые технологии -- помогают улучшить качество получаемых из информации знаний.
визуализация графический информация
Список используемых источников
1. Feldman R., Sanger J. The Text Mining Handbook, Cambridge University Press, 2007.
2. Причины и источники сетевых аномалий // Молодой ученый. Оладько В. С., Микова С. Ю., Нестеренко М. А., Садовник Е. А.-- 2015. -- № 22. -- С. 158-161.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение метода цифровой трассерной визуализации Stereo Particle Image Velocimetry (Stereo PIV), предназначенного для измерения трехкомпонентных полей скорости в выбранном сечении потока. Анализ основных конфигураций для стереоскопических измерений.
контрольная работа [592,4 K], добавлен 01.02.2017Изучение основных принципов построения баз данных - именованной совокупности данных, отражающей состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Система управления базами данных. Концепции их построения и этапы проектирования.
контрольная работа [20,2 K], добавлен 14.12.2010Анализ основных потоков данных, пользовательских данных, информационной связности объектов. Подходы к проектированию высоконагруженных технологических сетей передачи данных, используемых в территориально-распределённых сетях. Методы балансировки нагрузки.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 29.11.2015Суть безмасштабных сетей, их роль в самоорганизации сложных нелинейных систем. Литература и поэзия как сложные сети. Сетевая структура музыкальных произведений, произведений кубизма. Обзор программ для визуализации графов, разработка программной модели.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.05.2015Алгоритмы цифровой обработки, позволяющие улучшить качество тепловизионого видеоизображения, получаемого при помощи микроболометрической матрицы. Разработка метода определения взаимного сдвига, масштабирования и поворота двух кадров видеоизображения.
автореферат [90,5 K], добавлен 28.12.2008Общие и тактико-технические требования к конструкции бортовой аппаратуры. Блок ввода данных для энергонезависимого хранения и выдачи в бортовую ЭВМ данных полетного задания, а также приема данных регистрации. Структурная схема и разработка конструкции.
дипломная работа [207,2 K], добавлен 16.04.2012Математическая основа построения систем защиты информации в телекоммуникационных системах. Особенности методов криптографии. Принципы, методы и средства реализации защиты данных. Основы ассиметричного и симметричного шифрования-дешифрования информации.
курсовая работа [46,9 K], добавлен 13.12.2013Принципы построения радиосистемы "Стрелец". Модуль беспроводной передачи данных по технологии ZigBee, преимущества и недостатки его применения, принцип действия и оценка возможностей. Описание структурной и принципиальной электрической схемы устройства.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 24.04.2015Ультразвуковые аппараты для интроскопии. Физические основы УЗ визуализации. Коэффициенты затухания ультразвука в биологических средах. Конструкции и технологии датчиков. Моментный двигатель постоянного тока. Передача движения на пьезопреобразователь.
реферат [732,0 K], добавлен 14.01.2011Дискретный источник информации. Статистика его состояний, кодированный сигнал на логическом уровне, равномерный и неравномерный код. Физическая реализация элементарного сигнала, спектральное представление элементарного сигнала. Полоса частот канала.
лабораторная работа [119,3 K], добавлен 06.07.2009Основные понятия информатики. Сущность и специфика информационного общества. Решение практической задачи. Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных. Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде.
курсовая работа [409,9 K], добавлен 17.04.2010Датчик УЗ сканера как выносное устройство, которое служит для локации объекта УЗ колебаниями и приема и преобразования в электрические импульсы отраженных звуковых сигналов. Двухмерная В-эхограмма как основной способ УЗ визуализации внутренних органов
реферат [141,5 K], добавлен 11.01.2011Классификация линий передачи по назначению. Отличия цифровых каналов от прямопроводных соединений. Основные методы передачи данных в ЦПС. Ethernet для связи УВК с рабочими станциями ДСП и ШНЦ. Передача данных в системах МПЦ через общедоступные сети.
реферат [65,1 K], добавлен 30.12.2010Осуществление беспроводной передачи данных по технологиям ближней связи, применяемые в мобильных устройствах. IrDA: преимущества и недостатки. Bluetooth для мобильной связи, потребность в устройствах, частотный конфликт. Системные и технические аспекты.
реферат [29,3 K], добавлен 23.04.2009База данных, применение фильтров для отбора записей по заданным условиям. Сохранение созданного фильтра для дальнейшего использования. Ввод формул и печать таблицы, построение диаграммы. База данных "Учет выпускаемой продукции" в Microsoft Access.
курсовая работа [994,8 K], добавлен 24.02.2010Архитектура вычислительных сетей, их классификация, топология и принципы построения. Передача данных в сети, коллизии и способы их разрешения. Протоколы TCP-IP. OSI, DNS, NetBios. Аппаратное обеспечение для передачи данных. Система доменных имён DNS.
реферат [1,1 M], добавлен 03.11.2010Понятия о проводной передаче данных. Принцип работы интерфейса стандарта RS-485. Согласование линии с передатчиком и приемником. Адресация данных в протоколе Modbus RTU. Структурная организация микроконтроллера MCS-51. Вывод управляющих сигналов.
курсовая работа [952,0 K], добавлен 15.06.2013Изучение закономерностей и методов передачи сообщений по каналам связи и решение задачи анализа и синтеза систем связи. Проектирование тракта передачи данных между источником и получателем информации. Модель частичного описания дискретного канала.
курсовая работа [269,2 K], добавлен 01.05.2016Структурная схема устройства передачи данных и команд. Принцип действия датчика температуры. Преобразование сигналов, поступающих с четырех каналов. Модель устройства передачи данных. Построение кода с удвоением. Формирование кодовых комбинаций.
курсовая работа [322,1 K], добавлен 28.01.2015Назначение базы данных и ее основные функции. Категории пользователей, инфологическое и даталогическое проектирование базы данных "Интернет-магазин". Учет специфики предметной области, ограничения и бизнес-правила. Описание пользовательского интерфейса.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 30.09.2011
