FAV-ZCU/KIV UPG/06. Základní vizualizace informace.md

5.8 KiB

Základní vizualizace informace

  • cílem je transformovat data do informace užitečné lidem
  • informace získaná z porozuměn dat
  • vědecké vizualizace zobrazují něco, co má fyzikální podstatu, geometický tvar, ...
    • výhradně číselné údaje
  • vizualizace informace zobrazuje něco, co nemá přímou fyzikální podstatu, vztahy, ...
    • často nečíselné hodnoty

Vizualizace informace

  • u malého množství údajů nemá smysl
  • užitečná pro průzkumnickou analýzu dat
    • smysl především pro vícerozměrná data
  • nemáme předem dané otázky, chceme vědět, na co se můžeme ptát
  • informace často poskytnutá statistikou
  • informace může být vizualizována různě
    • tabulka, graf, histogram, radar, mapa, stromová mapa, vývojový diagram, ...

Vizuální manipulace

  • nevhodně vizuálně reprezentované informace mohou vést k dezinformaci (může to být záměr)
  • je potřeba sledovat měřítko (případně jej zobrazit celé) a kontext
  • vizuální hodnota musí odpovídat datům

Obecné principy vizualizace

  • co se vizualizuje
  • kdo a kdy vizualizaci vytvořil
  • jak vizualizaci číst
  • zdroj dat
  • zanesené nepřesnosti
  • související skutečnosti uváděny u sebe
  • podrobné údaje uváděny méně výrazně

Seznam položek

  • nejsnazší reprezentace informace
  • vyžaduje vhodný slovník, typografii, ...

Tabulka

  • transformace dat do matice
  • vhodné, pokud chceme porovnávat jednotlivé hodnoty
  • vstupní data mohou být neúplná
  • vstupní data mohou obsahovat duplicity
  • hodnoty před zobrazením v tabulce mohou vyžadovat úpravu
  • pro hodnoty může být vhodné doplnit hodnotu jejich funkce

Graf

  • vhodné, pokud
    • je informace určena grafem
    • chceme odhalit vztahy mezi hodnotami
  • součásti
    • oblast grafu - měříko, velikost, ...
    • obsah - čáry, body, značky, ...
    • popisky - název, osy, popis os, ...
  • typy grafů
    • koláčový
      • vyjadřuje proporcionální zastoupení
      • masivně rozšířený
      • problémy
        • obtížné srovnat dva grafy
        • obtížné porovnávat různé výseky grafu
    • sloupcový
      • nejvhodnější pro srovnání diskrétních hodnot
      • podporuje seskupování
      • doporučení
        • název a popisky os
        • vyhnout se natočeným popiskům a 3D grafům
    • spojnicový
      • data reprezentující hodnoty jednotlivých měření spojena úsečkami
        • spojité vyjádření
      • vhodné pro trendy
      • nesmí obsahovat velké množství dat
    • plošný
      • obdoba spojnicového grafu s výplní pod spojnicí
      • dvě varianty:
        • jednoduchý
        • skládaný (stacked)
          • častější, horní horizont dává celkový součet
          • Y často 0-100%
    • bodový
      • vyjadřuje vztah mezi dvěma proměnnými
      • vztah reprezentován bodem ve 2D
      • vizuální skupiny jsou informací, která by bez vizualizace zůstala skryta
      • body mohou být obraveny či různě veliké (i mohou mít různé tvary)
    • tukey box
      • měření typicky nutné opakovat a naměřené hodnoty zprůměrovat
      • tukey box umí zobrazit současně: min, max, 25%, 50% a 75% kvantil
    • histogram
      • vhodné pro vyjádření počtu lidí, objektů, pixelů, ... majících stejný atribut (např. počet bodů z testu, váhu, barvu, ...)
      • reprezentuje diskrétní rozdělení dat
      • vizuálně podobný sloupcovému grafu
      • potřeba dbát na mezery mezi daty a odečet hodnot
    • radar
      • kruhový graf s hodnotami na paprscích
      • hodnoty spojeny úsečkami
      • hůře čitelné než sloupcový graf
      • význam pro vyjádření plánu v různých oblastech a míry dosažení plánu
      • význam pro fyzikální směrové charakteristiky
    • Sankeyův diagram
      • vhodné pro zobrazení toků energií, materiálů mezi jednotlivými procesy
      • šířka šipky proporcionální velikosti toku
      • znázorňuje místa, kde se rozděluje
      • popisek nezbytný, často doplneno vhodnou grafikou
    • mapa
      • pro informace spjaté s geografickou polohou
      • oblastem přiřazen barevný kód nebo sloupcový graf
      • informace musí být snadno čitelná
        • důležitější informace výraznější
        • nepodstatné informace málo výrazné nebo dokonce vypustit
      • místo oblastí můžou být znázorněny např. silnice, cesty, ...

Tvarová psychologie

  • elementy ve vizualizaci mohou být vnímány jako celek
  • několik základních principů
    • vzdálenost - bližší objekty vnímány jako celek
    • podobnost - objekty vnímány po skupinách
    • spojitost - automaticky hledáme pokračování čáry
    • uzavření - vnímáme automaticky objekty jako uzavřené, i když nejsou
  • důsledky
    • prvky oddělené úzkou mezerou patří k sobě
    • prvky oddělenou velkou mezerou ne
    • příliš velká mezera snižuje čitelnost
    • výrazné prostorové oddělení prvku oslabuje vnímání souvislostí
    • různá výplň odliší prvky stejné důležitosti
    • prvky s podobným barevným tónem jsou vnímány jako věci podobné
    • různá výplň nevede k hierarchii důležitosti
      • potřeba využít
        • velikost prvku - větší = důlěžitější
        • tloušťka čáry - tlustější = důlěžitější
        • světlost čáry - světlejší prvky méně výrazné než prvky odlišné světlosti

Interaktivní vizualizace

  • populárně, často nevhodně použitá
  • může pomoci s odhalením souvislosti
    • možnost vybrat zobrazenou dimenzi, řazení dat, přepínání vizualizací
  • může být nezbytná
    • vizualizace rozsáhlých dat
  • může znesnadnit pochopení celku
    • obtížnější porovnání, související informace nejsou vidět najednou
  • někdy je vhodnější zobrazit více vizualizací vedle sebe
  • využití animace jako série vizualizací možné
    • obvykle nižší čitelnost
    • možnosti porovnání ještě více sníženy
    • může upoutat pozornost
  • animace může být použita pro ilustraci trendu