Poznámky ze 7. prezentace z UPG

KIV UPG/07. Pokročilá vizualizace informace.md

@@ -0,0 +1,237 @@
+# Pokročilá vizualizace informace
+
+## Vizualizace dokumentů
+
+- dokumenty jsou primárním zdrojem informací
+- snadný přístup: digitální knihovny, webové stránky, ...
+- vizualizace může pomoci usnadnit získávání informací z textů a kolekcí dokumentů
+- požadavky
+	- jaké dokumenty obsahují XYZ?
+	- jaké dokumenty jsou pro mne zajímavé?
+	- existují dokumenty podobné tomuto?
+	- co je skryto v této kolekci dokumentů?
+	- jaké jsou spojitosti mezi dokumenty?
+
+**Vyhledávání dokumentů**
+- neznáme
+	- jak velké je shoda
+	- jak často se výraz v dokumentu opakuje
+	- kde se nachází
+	- délku dokumentu
+
+**Hotmap**
+- Hoeber & Yang, 2006  
+- barevná sekvence podle četnosti výskytu slova výrazu v dokumentu
+	- žlutá až červená
+- postranní náhled
+
+**Tilebar**
+- Anderson et al., 2002
+- dokument rosekán na bloky
+- pro každý stanovena četnost výskytu hledaného výrazu
+- vizualizace kvantizovaných četností
+
+**Document cards**
+- Strobelt et al., 2009
+- vizuální reprezentace dokumentu
+- klíčové části textu a obrázky extrahovány
+- extrahovaný obsah zobrazen v náhledu
+- podpora interaktivního procházení
+
+**Tags cloud**
+- někdy nevíme, jaká klíčová slova volit
+- tags = klíčová slova přiřazená ručně dokumentům, obrázkům, zboží, ...
+- seznam tagů souvisejících alespoň s jedním zadaným klíčovým slovem nabídnut uživateli
+- nabídka může být seřazena
+	- podle četnosti - vyžaduje sekvenční hledání tagu
+	- abecedně - chybí četnost
+- alternativní vizuální řešení
+	- položky seřazeny abecedně
+	- velikost písma, tloušťka a barva podle popularity
+- může být použit k prozkoumání převažující náplně dokumentů
+
+## Vizualizace pracovních postupů
+
+- vizualizace grafu bez smyček
+- uzel = dílčí činnost
+- hrana = návaznosti činnosti
+- vhodné pro řízení projektů
+
+**Ganttův graf**
+- činnosti zobrazeny typicky pod sebou na ose y
+- trvání činnosti zobrazeno sloupcem na ose x
+- barva sloupce může vystihovat další dimenzi (typ činnosti, barevný kód osoby, ...)
+- jednoduše pochopitelný
+- nemusí obsahovat dostatek informací pro důležitá rozhodnutí
+
+**Pertův graf**
+- graf činností s vyznačením kritické cesty
+- kritická cesta = zpoždení činnosti na této cestě povede ke zpoždění celku
+
+**Montážní postupy**
+- zvláštní případ pracovního postupu
+- manuál obsahuje
+	- seznam všech částí
+	- vizualizaci tvaru každé části a popisek
+	- vztah částí vůči sobě
+- vizualizace montážních postupů není jednoduchá
+- možné řešení
+	- vymodelované 3D objekty
+	- exploze objektů tak, aby se nezakrývaly
+	- doplnit popisky
+
+## Vícerozměrná data
+
+- datová položka má často mnoho dimenzí
+- např.
+	- množství cukrů, tuků, vitamínů B12, C, D, E, K
+	- počet zaměstnanců firem na pozicích: ...
+	- geografická poloha kina, datum, teplota veknu, počet návštěvníků, film, cena vstupenky
+- možnosti vizualizace
+	- grafem v kartézských souřadnicích po dvojicích
+		- projekce dat do 2D prostoru (další 3 dimenze barvou, tvarem, velikostí značek)
+		- obvykle potřeba více grafů
+		- pro mnoho dimenzí nepřehledné
+	- grafem typu radar
+		- lze znázornit velké množství dimenzí naráz
+		- datová položka určena svým polygonem
+		- složitější porovnání nesousedících hodnot
+	- grafem v paralelních souřadnicích
+		- jednotlivé dimenze zobrazeny vedle sebe
+		- datová položka určena lomenou čárou
+		- problémy
+			- obvykle nezbytné mít různá měřítka
+			- anomálie v datech snadno viditelné
+			- čitelnost klesá s počtem dimenzí (možno zlepšit např. blendingem)
+		- vhodné pro
+			- hledání souvislostí ve vícerozměrných datech
+			- pochopení důsledků rozhodnutí
+		- nevhodné pro ty, kteří graf neumí číst
+	- interaktivní tabulkou s informačními čočkami
+		- vhodné pro velký počet datových položek
+		- maximální počet dimenzí: desítky
+		- data uspořádaná do tabulky (dimenze ve sloupcích)
+		- vyžaduje interaktivitu
+			- vizuální náhledy
+			- rozbalení detailů
+			- řazení dat podle sloupce
+		- číselné hodnoty jako u spoupcového grafu
+		- nečíselné hodnoty
+			- ignorovat, barevný kód, tilebar
+		- anomálie snadno viditelné
+
+## Vizualizace grafů
+
+- mnoho závislostí lze znázornit grafem
+- příklady
+	- odkud kam tečou data na internetu
+	- moji přátelé a přátelé přátel na FB
+	- s kým kdo publikoval nějaký článek
+	- podrobnosti mezi odevzdanými SP
+	- jaké jsou návaznosti slov v textu
+
+**Uzly**
+- tvar a velikost prvku
+- výplň (barva) prvku
+- popisek
+- ohodnocení uzlu
+	- barva, velikost, popisek
+**Hrany**
+- barva
+- tloušťka čáry
+- styl čáry
+- popisek
+- ohodnocení hrany
+	- barva, tloušťka, popisek
+
+**Problémy**
+- každý uzel musí být viditelný
+- pro každý uzel lze spočítat jeho stupeň
+- lze bezpečně sledovat spojnici (nekříží se moc)
+- skupiny obdobných dat jsou u sebe
++ neexistuje univerzální řešení
+
+**Kruhové rozložení**
+- uzly leží na kružnici
+- spojnice uvnitř kružnice
+- nejjednodušší možné
+- plýtvání místem
+
+**Ortogonální rozložení**
+- neprotínající se spojnice pouze ve směru x, y
+- snaha minimalizovat počet ohybů spojnice
+- vhodné pro zobrazení elektrických obvodů
+
+**Obecné rozložení**
+- algoritmický problém
+
+Grafy mohou mít 100 a více uzlů
+- obvykle nelze zobrazit vše
+- řešení
+	- zobrazení po částech
+		- zobrazí se jen primární zájem a jeho okolí
+		- uživatel může primární zájem měnit
+		- lze interaktivně připravit a poté vytisknout
+		- nejsou vidět souvislosti
+	- shlukování hran
+		- hrany vedoucí podobným směrem nahrazeny v části společnou hranou
+	- seskupování uzlů
+		- příbuzné uzly nahrazeny jedním
+		- uživatel může skupinu interaktivně rozbalit
+		- souvislosti na vyšší úrovni patrné
+	- interaktivní čočka
+		- graf zobrazen se všemi uzly v malém měřítku
+		- uživatel si část grafu zvětší
+		- informace musí být k dispozici i ve zmenšené podobě
+			- uzel minimálně 1px
+			- méně významné hrany nemusí být viditelné
+
+**Detail vizualizace**
+- různé možnosti zvětšení detailu
+	- nahrazení obsahu
+		- nejjednodušší
+		- zobrazím jen vybranou část
+		- ztrácí se kontext
+	- koordinovaná dvojice
+		- zobrazení náhledu celku s vyznačením oblasti zájmu
+	- čočka (lupa)
+		- náhled na pozadí
+		- detail v místě čočky
+		- návaznosti ztraceny
+	- rybí oko
+		- prostor okolo bozdu zájmu zdeformován
+		- návaznosti patrné, ale zdeformované
+
+### Hierarchie
+
+- orientovaný graf bez smyček
+- do uzlu se lze dostat právě z jednoho jiného uzlu
+- rodokmen, adresářová struktura, OOP třídy, ...
+
+**Umožňuje speciální rozložení**
++ vertikální rozložení po úrovních
+	- kořen stromu nahoře vlevo
+	- uzly stejné úrovně umístěny pod sebou
+	- velmi jednoduchá reprezentace, vhodné pro vyhledávání
+	- pochopení problematické
+- horizontální rozložení po úrovních
+	- kořen stromu nahoře
+	- uzly stejně daleko od kořene na stejné hotizonální přímce
+	- lepší pro pochopení struktury, složitější rozložení
+	- **nejjednodušší umisťovací algoritmus**
+		1. fáze = pro každý uzel zjisti šířku jeho podstromů
+		2. fáze = zobraz uhel, spočitej pozice podstromů, zobraz spojnice, rekurzivně pokračuj
+		- problém: šířka roste rychle, není efektivní pro nevyvážené stromy
+	- **Reingold-Tilford**
+		- sofistikovanější dvoufázový algoritmus
+		1. fáze
+			- postupuji zdola nahoru, posouvám uzel pravého podstromu doleva
+			- rodič vycentrován nad děti
+		2. fáze
+			- postupuji shora dolů
+			- zobrazuji uzly dle vypočítaného posunu
++ **TreeMap**
+	- uzlům stromu přiřazena číselná hodnota
+	- uzly vyplní celý prostor
+	- velikost uzlu dána přirozenou číselnou hodnotou
+	- snadno rozšiřitelné (různé barvy, interaktivita, další dimenze)