信息可視化技術(shù)探究

何蘭娜　邢艷霞　懷濤

摘要：信息可視化技術(shù)是在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)成熟應(yīng)用大背景下所誕生的一種全新的信息處理技術(shù)，它以滿足新技術(shù)要求達(dá)到客戶的需求。就現(xiàn)階段的發(fā)展情況來看信息，可視化技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域，通信領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)智能管理金融領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，網(wǎng)絡(luò)世界當(dāng)中的各種信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式的增長，數(shù)據(jù)來源更加多元化，這就為信息可視化技術(shù)的發(fā)展提供了機遇。本文主要結(jié)合實際工作經(jīng)驗，在分析了信息可視化技術(shù)含義的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步就信息可視化技術(shù)進(jìn)行了分類，并就未來的發(fā)展前景進(jìn)行了分析，希望通過本次研究對廣大同行有所幫助。

關(guān)鍵詞：信息可視化技術(shù);分類;發(fā)展前景

中圖分類號：G124 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2020）04-0-01

信息可視化技術(shù)是將各項數(shù)據(jù)信息，能夠準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)變成視覺模式，將各項信息直觀的反映在屏幕當(dāng)中，實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的精確加工有效處理，大大提高了信息處理的效率。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟應(yīng)用，信息可視化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化，文本可視化，交通可視化，生物醫(yī)藥可視化和大數(shù)據(jù)挖掘可視化方面有著巨大的應(yīng)用價值。

一、信息可視化技術(shù)的含義

信息可視化技術(shù)跨越了多個學(xué)科，應(yīng)用該項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對大規(guī)模的非數(shù)值型信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整理并能夠直觀的呈現(xiàn)給利用者。例如在大部分的軟件系統(tǒng)當(dāng)中，各個運行數(shù)據(jù)和文件都是以代碼的形式呈現(xiàn)，而通過應(yīng)用信息可視化技術(shù)能夠?qū)Ω黜棿a和信息進(jìn)行有效的圖形處理，從而讓利用者能夠更好的對各項信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的理解和分析。與科學(xué)可視化技術(shù)相比，信息可視化技術(shù)更加側(cè)重于對抽象信息的挖掘整理。在該技術(shù)體系當(dāng)中不存在二維或三維的幾何結(jié)構(gòu)模式。在對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化技術(shù)處理過程中，該技術(shù)體系主要分為三個階段，第1個階段是將系統(tǒng)當(dāng)中所收集到的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整理，最終匯總成一個數(shù)據(jù)表格，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理[1]。這個過程是結(jié)合實際的需求提前獲取各種信息，方便利用者對相關(guān)信息進(jìn)行有效的理解和分析，有利于將其錄入到各種數(shù)據(jù)模塊當(dāng)中。在進(jìn)行預(yù)處理過程中，其內(nèi)容主要包括了對各種數(shù)據(jù)信息的格式化標(biāo)準(zhǔn)化處理，對數(shù)據(jù)信息的結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行變換，對信息進(jìn)行有效的壓縮和解壓等。在面對一些特殊的數(shù)據(jù)時，可視化技術(shù)會利用特殊的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理。第2個階段就是將獲得的各項數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)化成可視化結(jié)構(gòu)，也就是進(jìn)一步制作成相應(yīng)的圖形。在這個階段當(dāng)中，主要是將信息數(shù)據(jù)表格中的相關(guān)內(nèi)容繪制成相應(yīng)的圖畫，轉(zhuǎn)變成具有可視性的圖形。這個過程中主要依據(jù)客戶的實際需求進(jìn)行綜合處理，并在最終得到的圖形當(dāng)中充分展示客戶的意圖。第3個階段就是將可視化的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成圖形，顯示在顯示屏上。在這個過程當(dāng)中，將所設(shè)計與繪制的圖形，按照相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行有效的傳輸，進(jìn)而將其傳輸?shù)较嚓P(guān)的軟件處理中心，實現(xiàn)有效的交互顯示。

二、可視化技術(shù)分類

1.多維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

在對多種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理過程中，如果沿用傳統(tǒng)的處理模式，不能夠很好的滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時也不能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行有效的處理，難以達(dá)到數(shù)據(jù)處理的多樣性和復(fù)雜性要求。通過利用多維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)能夠?qū)ι鲜霰锥诉M(jìn)行有效的攻克。在實際應(yīng)用過程中多維數(shù)據(jù)可視化技術(shù)主要包括了基于幾何結(jié)構(gòu)的可視化技術(shù)和基于圖標(biāo)方式的可視化技術(shù)。在第1種處理模式之下，是利用由平行坐標(biāo)系和盤點圖矩陣，一方面是利用軸線的平行性來展現(xiàn)出各個的維度，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)表示在軸線當(dāng)中，并將各個軸線上的各個數(shù)據(jù)頂?shù)淖鴺?biāo)點通過折線進(jìn)行連接[2]。這種處理方式具有自身的缺陷，當(dāng)所處理的信息數(shù)據(jù)規(guī)模相對較大時，呈現(xiàn)出了整個圖形會比較混亂，不利于有效的理解，各個數(shù)據(jù)信息之前還很容易造成干擾。而盤點圖矩陣的處理模式主要是根據(jù)數(shù)據(jù)圖標(biāo)當(dāng)中的各個點的分布情況來表示變量之間的關(guān)系。在實際的應(yīng)用過程中，這類處理方式經(jīng)常和其他的方式進(jìn)行組合使用，能夠大大提高數(shù)據(jù)信息的顯示效率，以更好的處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)。這種處理方式能夠在短時間內(nèi)獲得成對變量之間的聯(lián)系。但是如果維度過大顯示屏幕的寬度不足，就不能夠全面展示出證據(jù)數(shù)據(jù)的總量，不利于對數(shù)據(jù)的高效利用。而基于圖標(biāo)的可視化技術(shù)方式是將幾何形狀作為圖標(biāo)，并對多維數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪。利用該種處理模式能夠為用戶提供多種類型的可視化屬性，例如可以結(jié)合實際需求對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行長度，顏色，形狀，大小等方面的制作。通過圖表屬性和多維數(shù)據(jù)之間的映射，最終能夠獲得相應(yīng)的可視化效果。在這一類型當(dāng)中應(yīng)用較多的主要是星繪法和CHERNOFF面法，前者是由點到線，體現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的維度，利用線段的長度來表示信息的維度數(shù)量。后者主要是依據(jù)對人臉的特征進(jìn)行識別體現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的維度，通過描繪出一個臉譜，能夠更好的展現(xiàn)多維數(shù)據(jù)，并按照相關(guān)規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列，使各項數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)在用戶面前。

2.時間序列數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

該種處理技術(shù)主要是根據(jù)某些信息的時間發(fā)展特點進(jìn)行有效的收集整理，然后利用相應(yīng)的技術(shù)手段實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的可視化。用該種技術(shù)所呈現(xiàn)出來的圖形，一種是線形圖。這是生活當(dāng)中應(yīng)用最為常見的一種可視化技術(shù)，通過原始點來展示出時間發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)變化情況。第2種就是堆積圖。該種處理模式主要是對時間的序列進(jìn)行積累，最終能夠得到序列總和。但這種方法在應(yīng)用過程中自身存在一定缺陷，它不能夠?qū)λ械男蛄羞M(jìn)行對比，且處理過程中一旦出現(xiàn)負(fù)數(shù)，將不能夠很好的展現(xiàn)出來，最終會影響到可視化效果[3]。

3.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

該項技術(shù)主要是應(yīng)用計算機技術(shù)，將相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)繪制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該種技術(shù)模式之下所呈現(xiàn)出來的圖形包括三種類型。第1種是根據(jù)仿真物理學(xué)的相關(guān)理念構(gòu)建網(wǎng)狀圖，利用各個受力點進(jìn)行有效的連接，從而實現(xiàn)可視化。第2種就是對所需要處理的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分層布局，然后得到層次分明的數(shù)據(jù)網(wǎng)站圖[4]。第3種是信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化分布，它能夠繪制出一種類似于網(wǎng)格的信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)圖，更加明確的標(biāo)注各項數(shù)據(jù)信息，形象生動。

三、發(fā)展前景

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)體世界中每天會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息，每天的數(shù)據(jù)產(chǎn)生量呈現(xiàn)爆炸式增長。隨著各項數(shù)據(jù)信息的不斷增長，信息可視化技術(shù)將面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。未來整個技術(shù)體系的硬件會受到明顯的制約，現(xiàn)有的顯示屏?xí)蔀楹Ａ繑?shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用的主要秩制約。在進(jìn)行多維數(shù)據(jù)分析過程中，往往需要研究一個更加完善的技術(shù)體系。但我們相信隨著科學(xué)技術(shù)和制造領(lǐng)域的不斷成熟發(fā)展，再加上大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟應(yīng)用，可視化技術(shù)在未來也會不斷的被拓展，對進(jìn)一步提高信息處理能力，提高工作質(zhì)量將發(fā)揮出巨大作用[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]吳小勉，計高雄，孫薇.信息可視化設(shè)計的發(fā)展資源研究[J]科技傳播.

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[3]顧玨怡.基于信息可視化技術(shù)的英語課堂提問話語的研究現(xiàn)狀和趨勢分析[J].考試與評價（大學(xué)英語教研版）.2019（02）.

[4]王卓文.基于信息可視化的圖形設(shè)計研究[J].大眾文藝.2018（23）.

[5]王典祥.電力信息系統(tǒng)運維中可視化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2018（33）.

作者簡介：

何蘭娜，女，漢族，1983.4.18，山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)，研究生，助理研究員，臨沂市產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，研究方向：自然科學(xué)科技信息研究。

邢艷霞，女，漢族，1968.12.26，山東省臨沂市費縣，本科，副研究員，自然科學(xué)科技信息研究。

懷濤，女，漢，1971.1.19，山東省濟南市，大學(xué)，副研究館員，研究方向：信息資源建設(shè)與服務(wù)。