信息可視化(Information visualization)是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域,旨在研究大規(guī)模非數(shù)值型信息資源的視覺(jué)呈現(xiàn)(如軟件系統(tǒng)之中眾多的文件或者一行行的程序代碼)。通過(guò)利用圖形圖像方面的技術(shù)與方法,幫助人們理解和分析數(shù)據(jù)。與科學(xué)可視化相比,信息可視化則側(cè)重于抽象數(shù)據(jù)集,如非結(jié)構(gòu)化文本或者高維空間當(dāng)中的點(diǎn)(這些點(diǎn)并不具有固有的二維或三維幾何結(jié)構(gòu))
基本信息
數(shù)據(jù)可視化囊括了信息可視化、信息圖形、知識(shí)可視化、科學(xué)可視化以 及視覺(jué)設(shè)計(jì)方面的所有發(fā)展與進(jìn)步。在這種層次上,如果加以充分適當(dāng)?shù)慕M織整理,任何事物都是一類信息:表格、圖形、地圖,甚至包括文本在內(nèi),無(wú)論其是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的,都將為我們提供某種方式或手段,從而讓我們能夠洞察其中的究竟,找出問(wèn)題的答案,發(fā)現(xiàn)形形色色的關(guān)系,或許還能讓我們理解在其他形式的情況下不易發(fā)覺(jué)的事情。不過(guò),如今在科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域,信息可視化這條術(shù)語(yǔ)則一般適用于大規(guī)模非數(shù)字型信息資源的可視化表達(dá)。
信息可視化致力于創(chuàng)建那些以直觀方式傳達(dá)抽象信息的手段和方法。可視化的表達(dá)形式與交互技術(shù)則是利用人類眼睛通往心靈深處的廣闊帶寬優(yōu)勢(shì),使得用戶能夠目睹、探索以至立即理解大量的信息。
一些例子
各種各樣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可視化需要新的用戶界面以及可視化技術(shù)方法。現(xiàn)在,這已經(jīng)發(fā)展成為了一門獨(dú)立的學(xué)科,也就是“信息可視化”。信息可視化與經(jīng)典的科學(xué)可視化是兩個(gè)彼此相關(guān)的領(lǐng)域,但二者卻有所不同。在信息可視化當(dāng)中,所要可視化的數(shù)據(jù)并不是某些數(shù)學(xué)模型的結(jié)果或者是大型數(shù)據(jù)集,而是具有自身內(nèi)在固有結(jié)構(gòu)的抽象數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)的例子包括:
1)編譯器等各種程序的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),或者大規(guī)模并行程序的蹤跡信息;
2)WWW 網(wǎng)站內(nèi)容;
3)操作系統(tǒng)文件空間;
4)從各種數(shù)據(jù)庫(kù)查詢引擎那里所返回的數(shù)據(jù),如數(shù)字圖書館。
信息可視化領(lǐng)域的另一項(xiàng)特點(diǎn)就是,所要采用的那些工具有意側(cè)重于廣泛可及的環(huán)境,如普通工作站、WWW、PC機(jī)等等。這些信息可視化工具并不是為價(jià)格昂貴的專業(yè)化高端計(jì)算設(shè)備而定制的。
信息可視化與可視化分析在目標(biāo)和技術(shù)之間存在著部分重疊。雖然在這兩個(gè)領(lǐng)域之間還沒(méi)有一個(gè)清晰的邊界,但大致有三個(gè)方面可以作以區(qū)分。科技可視化主要處理具有地理結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),信息可視化主要處理像樹、圖形等抽象式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可視化分析則主要挖掘數(shù)據(jù)背景的問(wèn)題與原因。
與可視化分析論之間的聯(lián)系
就目標(biāo)和技術(shù)方法而言,信息可視化與可視化分析論之間存在著一些重疊。當(dāng)前,關(guān)于科學(xué)可視化、信息可視化及可視化分析論之間的邊界問(wèn)題,還沒(méi)有達(dá)成明確清晰的共識(shí)。不過(guò),大體上來(lái)說(shuō),這三個(gè)領(lǐng)域之間存在著如下區(qū)別:
1)科學(xué)可視化處理的是那些具有天然幾何結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)(比如,MRI數(shù)據(jù)、氣流);
2)信息可視化處理的是抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如樹狀結(jié)構(gòu)或圖形;
3)可視化分析論尤其關(guān)注的是意會(huì)和推理。
發(fā)展歷史
自十八世紀(jì)后期數(shù)據(jù)圖形學(xué)誕生以來(lái),抽象信息的視覺(jué)表達(dá)手段一直被人們用來(lái)揭示數(shù)據(jù)及其他隱匿模式的奧秘。二十世紀(jì)90年代期間新近問(wèn)世的圖形化界面,則使得人們能夠直接與可視化的信息之間進(jìn)行交互,從而造就和帶動(dòng)了十多年來(lái)的信息可視化研究。信息可視化試圖通過(guò)利用人類的視覺(jué)能力,來(lái)搞清抽象信息的意思,從而加強(qiáng)人類的認(rèn)知活動(dòng)。籍此,具有固定知覺(jué)能力的人類就能駕馭日益增多的數(shù)據(jù)。
1967年,一位法國(guó)制圖工作者J.Bertin發(fā)表了他們的圖形理論。這一理論指明了圖表的基本元素,描述了圖表的設(shè)計(jì)框架。
1983年耶魯大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教授E.R.TuRe發(fā)表了數(shù)據(jù)圖理論。Bertin與TuRe的理論在許多領(lǐng)域是著名的和有影響的,這引起了信息可視化的大發(fā)展。在信息可視化的發(fā)展過(guò)程中,科學(xué)可視化的產(chǎn)生與發(fā)展起了決定性的推動(dòng)作用。
1989年由斯圖爾特·卡德(Stuart K.Card)、約克·麥金利(Jock D.Mackinlay)和喬治·羅伯遜(George G.Robertson)創(chuàng)造出信息可視化的英文術(shù)語(yǔ)“Information Visualization”。據(jù)斯圖爾特·卡德1999年的報(bào)告稱,二十世紀(jì)90年代以來(lái)才興起的信息可視化領(lǐng)域,實(shí)際上源自其他幾個(gè)領(lǐng)域。
2003年,本·什內(nèi)德曼指出,該領(lǐng)域已經(jīng)由研究領(lǐng)域之中從稍微不同的方向上嶄露出頭角。同時(shí),他還提到了圖形學(xué)、視覺(jué)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及人機(jī)交互,以及新近出現(xiàn)的心理學(xué)和商業(yè)方法。
目前信息可視化已成為一個(gè)與科學(xué)可視化并列的研究領(lǐng)域。
相關(guān)應(yīng)用
信息可視化日益成為不同領(lǐng)域方向的關(guān)鍵要素:
科學(xué)技術(shù)研究工作;
財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析和市場(chǎng)研究;
生產(chǎn)制造過(guò)程的控制;
犯罪地圖。
參考資料 >