信息可视化和知识可视化的比较研究

介绍了信息可视化和知识可视化两种理论方法的概念、特征和联系,着重分析了信息可视化和知识可视化在具体研究方向、理论基础和实现手段上的区别,展望了两种理论方法在我国的发展趋势。     

信息可视化研究综述

信息可视化是可视化技术在非空间数据领域的应用,可以增强数据呈现效果,让用户以直观交互的方式实现对数据的观察和浏览,从而发现数据中隐藏的特征、关系和模式。可视化应用非常广泛,主要涉及领域:数据挖掘可视化、网络数据可视化、社交可视化、交通可视化、文本可视化、生物医药可视化等等。根据CARD可视化模型可以将信息可视化的过程分为以下几个阶段:数据预处理;绘制;显示和交互。根据SHNEIDERMAN的分类,信息可视化的数据分为以下几类:一维数据、二维数据、三维数据、多维数据、时态数据、层次数据和网络数据。其中针对后4种数据的可视化是当前研究的热点。多维数据可视化方法主要包括基于几何的方法、图标方法和动画方法等。基于几何的可视化方式中最经典的就是"平行坐标系"方法。平行坐标系(parallel coordinates)使用平行的竖直轴线来代表维度,通过在轴上刻划多维数据的数值并用折线相连某一数据项在所有轴上的坐标点展示多维数据。平行坐标系方法能够简洁、快速地展示多维数据,发展出很多改进技术。但是当数据集的规模变得非常大时,密集的折线会引起"视觉混淆"(visual clutter),处理方法包括维度重排、交互方法、聚类、过滤、动画等。其他基于几何的方法包括Radviz方法使用圆形坐标系展示可视化结果;散点图矩阵(scatter plot matrix)将多维数据中的各个维度两两组合绘制成一系列的按规律排列的散点图。基于图标的可视化方法用具备可视特征的几何形状如大小、长度、形状、颜色等刻划数据,代表性的方法包括星绘法和Chernoff面法等。动画方法用于可视化中可被用来提高交互性和理解程度,其缺点包括可能分散注意力、引起用户的误解、产生"图表垃圾"等。时间序列数据是指具有时间属性的数据集,针对时间序列数据的可视化方法如下:线形图、堆积图、动画、地平线图、时间线。层次数据具有等级或层级关系。层次数据的可视化方法主要包括节点链接图和树图2种方式。其中树图(treemap)由一系列的嵌套环、块来展示层次数据。为了能展示更多的节点内容,一些基于"焦点+上下文"技术的交互方法被开发出来。包括"鱼眼"技术、几何变形、语义缩放、远离焦点的节点聚类技术等。网络数据具有网状结构。自动布局算法是网络数据可视化的核心,目前主要有以下3类:一是力导向布局(force-directed layout);二是分层布局(hierarchical layout);三是网格布局(grid layout)。当数据节点的连接很多时,容易产生边交叉现象,导致视觉混淆。解决边交叉现象的集束边(edge bundle)技术可以分为以下几类:力导向的集束边技术、层次集束边技术、基于几何的边聚类技术、多层凝聚集束边技术和基于网格的方法等。其他研究热点包括图形的视觉因素研究、自适应可视化研究、可视化效果的评估等。视觉因素对于可视化效果的影响,如位置、长度、面积、形状、色彩等影响已经引起很多研究者的注意。色彩是视觉因素的重要组成部分,研究主要集中在颜色选择的原则和交互系统中。这些原则基于数据类型、类的数量、认知约束等。自适应可视化可以提高信息可视化的适应性。研究成果分为以下几类:自适应可视化展示、自适应资源模型、自适应用户模型。自适应可视化展示是指根据用户的特征自动为用户提供多种展示类型,自动选择可视化内容及布局的形式,自动调整可视化的元素等。自适应资源模型反映了对硬件和软件的利用以提高可视化性能。自适应用户模型通过显示用户模型的内容并让用户能够编辑,从而让用户能够控制模型的内容。当前关于信息可视化评价的研究较少,少量研究也没有提出直接和通用的可视化的评估方式,需要对信息可视化评价的理论基础、方法和应用做深入的研究。可视化技术与应用还应该继续向以下4个方面努力:直观化、关联化、艺术化、交互化。信息可视化技术的发展方向是协同(collaboration)、分析过程(analytics)、计算(computational)和意会(sense-making)。未来研究方向可以包括以下几个内容。信息可视化和数据挖掘的紧密结合。为提高处理海量数据时的速度和效率和解决视觉混淆现象;必须运用数据挖掘的公式和算法,对数据分析的过程及结果进行可视化展现。协同可视化。协同可视化领域的研究方向可以包括可视化接口设计、基于Web的可视化协同平台开发、协同可视化工作的视图设计、协同可视化中的工作流管理及协同可视化技术的应用等。更多领域的应用技术开发。包括统计可视化:需要研究使用几何、动画、图像等工具对数据统计的过程和结果进行加工和处理的技术;新闻可视化:对新闻内容进行抓取、清洗和提取和可视化展示;社交网络可视化:可视化方式显示社交网络的数据,对社交网络中节点、关系及时空数据的集成展示。搜索日志可视化:针对在使用搜索引擎时产生的海量搜索日志,可视化的展现用户的搜索行为、关系和模式等。     

可视化浅析

分析了可视化的概念与特点,阐述了可视化的发展历史及其认知功能,提出了新的可视化定义,指出可视化是增强认知、提高管理效率的卓有成效的方法。     

色彩在视觉信息无障碍环境设计中的应用

无障碍环境的设计和建设中涉及许多色彩问题，我国在视觉信息无障碍环境建设方面缺乏对于低视力人群色彩认知特点的研究和应用。本研究对无障碍环境设计中的对比类色彩进行比对实验，总结视力残疾人的色彩认知特点，提出应从色彩的角度强化无障碍环境的视觉信息化设计，创建健全人与残疾人共存的视觉信息无障碍环境，最大限度地减少“障碍”，创建和谐的环境。     

MapInfo中信息可视化技术在工程勘察中的应用

针对常规的工程勘察制图软件在实际应用中的灵活性与所能包含的信息量方面存在缺陷的问题。将MapInfo中的信息可视化技术引入到工程勘察的信息处理中。不仅能实现对空间和属性数据进行管理，而且能以可视化的图表、地图及相关曲线显示数据。通过对信息可视化技术的需求分析。提出了信息可视化的实现途径。通过运用MapInfo的OLE(Object Linding and Embedding)Automation技术实现了H市工程勘察信息系统资料的可视化，克服了常规软件的局限性。同时，还为工程勘察资料的整理提供了新的方法。     

数字化火控系统中信息可视化技术的应用

利用多维信息可视化的设计方法对新型数字化火控系统进行信息处理,即采用平面投影法和信息层次化两种多维信息可视化方法对火控系统进行数据分析处理.建立了可视化模型,根据可视化技术中隐喻的设计思想设计图形元,同时从人机工程的角度考虑,借助了颜色、语音、图标、图形、图像等多模式表示方法.采用面向对象的编程技术,开发出集成化且形象、直观的可视化人机交互平台.     

信息可视化刍议

信息可视化是国外最近才形成的情报学研究的新领域。考察了信息可视化的起源与发展，说明了信息可视化的概念，阐述了信息可视化流程，列举了信息可视化应用分类及其在国外和国内的应用情况。     

基于本体论的信息可视化研究

介绍了本体论的概念,指出将哲学概念——本体论应用于信息科学领域,可以使信息可视化更加明确化,最后以1个实例进行说明,即对销售商的所有型号手机进行分类,并通过图片链接形式供消费者进行直观搜索、查询。     

建筑设计中色彩的应用

在建筑设计中,色彩的运用占据着非常重要的地位,色彩运用得如何直接关系到整个建筑设计的成功与否,恰到好处的色彩可以塑造出建筑的个性,还可以改善城市的面貌。本文主要从色彩在建筑设计中的作用、需要考虑的问题等方面,阐述了建筑设计中色彩的应用。     

信息图表设计中信息可视化的任务与特点

在信息技术不断发展的背景下,计算机技术已经运用在多个领域,将信息可视化技术运用在信息图表设计之中,能够提升信息处理效率。为此,首先分析信息可视化技术的特征,探讨了在信息图表设计中信息可视化技术的优势,最后在研究使用信息可视化技术的优化策略,以期对相关研究具有一定的参考价值。     

地理信息可视化研究

地理信息可视化是可视化发展的方向之一。通过对地理信息的概念和运动模型的分析，并从可视化的定义出发，总结了地理信息可视化的特点，同时提出了地理信息可视化研究的一个基本框架。最后针对地理信息系统中的可视化过程进行了描述。     

EBSCOhost数据库信息检索可视化服务研究

探讨了信息检索可视化及其在数据库检索中应用的优势,介绍了EBSCOhost数据库的信息检索可视化服务,并对其进行实例检索,提出了EBSCOhost数据库信息检索可视化服务的改进方向。     

面向对象技术在管理信息可视化分类研究中的应用

借鉴面向对象技术提出了面向对象分类的原则和步骤，按照信息可视化的展示方式将管理信息分为离散状态类、连续状态类和事务类，建立了管理信息可视化分类体系。     

多维信息可视化模型

分析了多维信息可视化存在的问题,探讨了多维信息可视化模型的类型和特点,论述了多维信息可视化模型涉及到的技术和方法。     

知识可视化在图书馆领域的应用前景展望

介绍了知识可视化的概念,并列举了几种可视化工具,简单阐述了知识可视化在国内图书馆的应用现状,基于国外图书馆知识可视化的实际应用,展望了知识可视化在国内图书馆的应用前景。     

开采沉陷信息可视化研究

利用MAPGIS组件，并结合可视化程序设计语言VB6．0，研制了开采沉陷信息可视化管理系统，实现了沉陷信息的三维可视化管理，更直观地再现了地表沉陷的三维模拟，为矿井沉陷灾害治理提供了可靠的技术支持。     

基于UML的可视化原形的研究

现在有些项目在早期通过用户界面原形与用户沟通,用户界面原形是一些静态的页面,通过相应的说明来反映总体结构.用产界面原形不是有机的系统,不能展现产品的整体流程和功能结构,更不能给用户对产品真实使用的感觉.以JavaWeb开发为背景,给出一种具有完全功能特征的可视化原形,用户可通过给定的测试用例进行接近正式系统的操作,目标不是页面外观而是探讨功能和可用性需求.     

三维地质模型信息可视化与工程应用

大型水利水电工程所处地区地质构造复杂，涉及的地质信息众多且时间跨度长，给工程设计带来很大的困难．基于锦屏一级水电站工程实例，通过对地质勘探数据的整理和对地质解译结果的分析，采用新的方法和数据结构建立了满足要求的三维地质模型．进而以三维地质模型为中心，从点、面、体3个层次将空间图形与其信息进行有机链接，同时也建立了相关的综合地质信息数据库，实现了三维地质模型信息的可视化管理与查询，突破了传统的纯文本方式，使工程人员能够全方位、动态地分析和利用地质信息，提高设计水平．