公安背景下人口信息可視化界面自動布局探究

戴嘉玲

關鍵詞：公安；人口信息；可視化

0 引言

隨著大數據、物聯網、云計算等技術在公安領域的深度應用，公安科技也得以迅速發展。近年來， 全國各級、各地公安部門紛紛加大了對公安信息化建設的投入，不斷打造現代化的大數據警務體系。與此同時，在海量的公安數據中，人口信息既是辦案的基石，也是辦案的目標所在。如何從海量的人口數據資源中高效挖掘出其內在價值，很大程度依賴于對人口數據的即時的可視化呈現[1] [6]。

在疫情期間，各地方紛紛建立起人口管理系統，通過信息可視化技術，對所有進出市及危險人員進行實時管控，大大提高了管理效率。但通過作者觀察，盡管各地方管理系統中人口的數據類型、地方的監管目標以及系統所需的基礎功能都較為相似，但各市開發的界面仍截然不同，這不僅導致了設計資源的浪費、開發時間的遲滯，對各地方公安系統的合作更是帶來了阻礙。

因此，利用AI技術結合人口大數據庫自動生成人口信息可視化界面，不僅可以極大地提高設計效率，更能統一各地方的人口管理平臺接口及數據類，提高各地方人口管理的協作能力，對社會的治安防控、國家安全穩定具有重要意義。

1 人工智能與可視化

1.1 可視化自動布局概述

大數據時代興起，海量人口每時每刻都在產生大量的數據。人工智能驅動的可視化技術包括智能特征提取、可視化自動布局與生成、智能交互和智能故事敘述[3]?？梢暭夹g化將數據轉換為圖形表達， 輔以交互手段， 以增強人對數據的認知能力， 在態勢感知、關聯分析、決策輔助等方面展示了強大的賦能作用[2] [6]。通過人工智能對人口數據進行高效的可視化展示，可以很大程度地幫助設計師解放雙手，脫離手工作坊式不斷設計類型相似的界面。與此同時，不同地方在更新迭代人口信息可視化系統時，也可以同步優化，極大地提高了工作效率。

1.2 可視化自動布局的模型搭建問題

高效的信息可視化解碼效率依賴于對前期海量數據進行合理的處理、提取、整理，并且有后期的設計師對處理后的信息進行符合人的認知規律以及審美規律的編碼處理[2]。在目前的技術條件下，人工智能可視化自動布局主要有端到端可視化生成、智能可視化布局、高效可視化布局、自動可視化布局與生成的應用場景等。人口信息可視化界面的自動生成則屬于智能可視化布局的范疇。我們需要挖掘出人口信息可視化界面內部隱藏的規律，為模型的搭建提供理論支撐和建設材料。

1.3 可視化自動布局的界面審美問題

審美是一種人類的主觀意識，是人類心靈的表征，人工智能從本質上來說還是機器，缺乏人類的主觀感受和推理類比能力，以及對于社會文化和環境的理解能力，所以弱人工智能對美感無所知。

但是人工智能不懂美感不代表人教不懂機器生產符合美感規律的產物。阿里魯班系統通過深度學習來量產Banner，設計師將自身的經驗知識總結出一些設計手法和風格，將其歸納出一套設計框架，讓機器通過自我學習和調整，演繹出更多的設計風格。來自微軟亞洲研究院與清華大學美術學院的合作研究出了可計算的自動排版框架原型。該原型通過對關鍵問題的優化，把視覺呈現、文字語義、設計原則、認知理解等先驗知識集成到同個多媒體計算框架之內，開創了“ 視覺文本版面自動設計”這一新的研究方向[3]。

因此，只要“教會”人工智能按照符合特定規則的模型框架去進行生產，那么它就能夠通過不斷的“學習”，進而生成符合人類審美規律的信息可視化界面。

2 可視化特征提取

2.1 公安行業人口信息的數據特征

2.1.1 數據規模龐大性

隨著智能手機的普及以及智慧城市的建設，大量的和人口相關的數據不斷地匯集到公安系統當中，數據大致可以分靜態人口信息和動態人口信息兩種。靜態信息主要是與人員身份相關的信息，如身份證信息、學業信息、就業信息、房產信息、車輛信息、電子產品信息以及部分醫療信息等。動態信息則是與人員實時行動相關的信息，如近期乘坐的交通工具信息、當前的行程軌跡信息、近期接觸的人物及交流內容信息等。

人員的靜態信息相對來說類型比較規整且固定，其增長速度也在可控和可預知的范圍內，能夠對其進行有效的管理。而人員的動態信息不僅體量極其龐大，增長速度飛速，并且類型也非常的煩雜，在對人口信息進行可視化展示時，實時的動態信息中隱藏的有效信息才是我們公安部門偵查的關鍵，當然也是人口信息可視化界面設計的難點所在。

2.1.2 數據反饋時效性

只要有人口，就會有人口流動，自然就會產生不斷變化的實時的行為軌跡數據。對于公安部門來說，重點人員的實時流動數據具有極大的價值，是協助辦案人員抓捕目標的關鍵。如何在浩瀚的不斷變化的動態數據中幫助用戶快速發現關鍵信息，是信息可視化的重中之重。

2.1.3 數據類別規范性

“人”數據主要是指靜態的與人口相關的信息。如以身份證號為基礎，拓展出該身份證號下的姓名、性別、名族、籍貫、學歷、婚姻情況、工作地址、現住地址等。這一類數據較為固定，變化較少，且較為統一。同時，“人”數據不僅包括單個人員的信息，同時也包括多人之間的關系信息，如父母關系、夫妻關系、兄弟姐妹關系、領養關系等。人物關系信息相較于單人信息，其數據之間的聯系較為復雜，但也是人口信息中絕對不可或缺的一部分。

“事”數據主要是指人口實時流動時產生的行為軌跡數據。如以身份證號為基礎，定位到人，繼而獲取該人物如近期乘坐的交通工具信息、當前的行程軌跡信息、近期接觸的人物及交流內容信息等。這一類數據實時變化，且數據類型繁雜。不同的警種所需的數據集也不一樣。通常在系統中對重點人員進行標記，繼而持續關注重點人員的動態行為軌跡數據，及時對其進行監管，從而降低安全隱患?！笆隆睌祿τ诠踩藛T的偵查工作無疑具有極大的幫助。

“物”數據是指人口相關的靜態物品信息。如以身份證號為基礎，繼而獲取該人物的房屋信息、車輛信息、電腦設備信息、手機設備信息等?！拔铩毙畔⒑汀叭恕毙畔⒕o密關聯，在公安偵查中也具有不可取代的作用。

2.2 公安行業人口信息可視化界面特征

2.2.1 色彩特征

公安人口信息可視化界面大多采用大屏展示（如圖 1） ，符合公安相關人員的工作環境，方便人員對人口數據進行實時監測。在這樣的使用場景中：

（1） 在大屏幕下，淺色背景容易造成用戶目眩，不利于長期監測，因此界面背景一般采用深色系。

（2） 為了符合公安信息化建設主題——創新、科技，界面一般會采用代表了科技感的深藍色作為背景，配合高飽和高純度的熒光色線條和圖標，打造出炫酷的界面風格。

（3） 在深色系背景下，高亮的界面圖標及文字元素非常突出，不僅加強視覺沖擊效果，同時也提高了數據識別效率。

2.2.2 元素特征

當前UI行業對產品界面的設計要求是不斷地進行減法，追求“簡約至上”，扁平化風格早已成為了當前的設計主流。但是在公安人口信息可視化界面中，一方面是為了呼應產品整體的科技感，另一方面是為了呼應政府單位產品的一貫傳統風格，可視化界面中的設計元素往往不會過于簡單，而是采用了強機械風、科幻風的元素，半擬物圖標也會經常出現，以加強整體的科幻感[5]（ 如圖2） 。

2.2.3 布局特征

目前公安人口信息可視化界面的整體布局較為單一，大多是依賴炫酷的界面元素來打造產品的整體風格。一方面，人口信息可視化界面交互元素較少，用戶更多是直接觀察界面，讀取自己需要的數據即可；另一方面，不同單位的人口信息可視化界面的數據類型較為相似，也造成該類別系統界面布局的雷同。但是頁面的高相似度，可以提高人工智能自動化布局的效率，也有利于界面布局模型的搭建（如圖3） 。

本章小結：本章節主要分析了兩個方面。一方面，是公安行業人口信息可視化界面當中的人口信息的數據特征，得出該類數據具有數據規模龐大性、數據反饋時效性、數據類別規范性特點。歸納數據的特點，可以幫助我們教會人工智能對數據進行合理的提取和整理，為下一步的信息可視化界面的規劃設計做好材料上的準備。另一方面，本章節詳細分析了公安行業人口信息可視化界面的界面特征，包括界面色彩特征、界面元素特征以及界面布局特征。歸納總結這些特征，可以幫助我們更好地挖掘內部規律，為界面自動布局的底層模型提供理論支撐和建設材料。

3 可視化自動布局的模型搭建

3.1 數據收集與處理

公安行業人口數據來源于線上采集和線下采集兩種方式。線上采集包括公安系統所能調用到的國家政府單位系統內的人口相關數據，如民政局、教育局、公安局等。線下采集主要是由基層民警入戶訪查時獲得，如在疫情期間以社區為單位進行的入戶訪查等。該類數據的處理需要民警進行人工記錄、篩選、整理，整合完成后交予相關部門錄入到相關系統當中[8]。

在這個過程中，規范化數據采集以及規范化數據處理，對后期的人口信息可視化具有重要作用，這是數據可視化分析的基礎，也是提高可視化界面設計效率的關鍵。

3.2 色彩

搭建人口信息可視化界面模型的色彩庫，人工智能在實現人口信息可視化布局時，可以從色彩庫中根據產品主題，提取出合適的色彩搭配，有助于產品形成和諧統一且符合審美的界面。

3.3 元素

搭建人口信息可視化界面的圖表模型庫（可以參考Echart 圖表庫），在數據可視化階段，根據數據組的特征，選取合適的圖表模型對數據進行可視化展示。在這一階段，用戶也可以手動選擇合適的圖表形式去展示數據。與此同時，圖表的樣式應該符合上文所總結出的人口數據可視化界面的色彩特征以及元素特征。

3.4 布局

搭建人口信息可視化界面模型（如圖 4） ，將處理后數據按照模型的規劃進行自動布局，并且交予人工智能進行學習，在不斷的數據規劃練習中，實現人口信息可視化布局。

如圖：頁面中有 A、B、C、D 四個面板，均可根據內容自動調節面積大小。其中：A 區域為數據統計面板，用于統計用戶所需的人口總體數據，如管轄區域內所有人口的實時數據、所有流出/流入人口的實時數據等；B 區域內為圖表統計面板，用于統計用戶所需的靜態整合數據，一般是對“人”數據下不同人口特征的分類和統計，如管轄區域內每日//月/年流出/流入的人口數據、管轄區域內 人口性別、學歷、年齡的分布等；C 區域為實時事件面板，用于統計重點人員（搭上重點標簽的人員，如精神疾病人員、涉毒人員、有犯罪前科人員以及上訪人員等）的實時的軌跡數據，協助公安人員獲得區域內即時異常情況，最大化降低危險隱患。D 區域為靜態數據面板，用于用戶查詢特定的人口及物件信息。該區域信息非必要時無須查看，因此放置于二級頁面，防止一級數據過于冗余，影響一級頁面的可視化視覺效果。

在公安行業，即使在同一管轄區域內，不同的職級和警種，所能獲得的人口數據也是不同的。在傳統的人口管理界面中，設計師需要根據不同身份的用戶設計規劃不同的頁面布局。這種“手工作坊”式的設計方法極其低效，且設計出的界面千篇一律，極大的浪費了設計資源。而結合人工智能實現信息可視化自動布局，則能夠實現針對不同身份用戶，個性化展示不同的數據以及不同的可視化分析界面，極大的提高產品的使用效率，也降低了設計師的工作量。

5 結束語

本文介紹了當下人工智能在數據可視化方面的發展情況，詳細分析了公安行業人口信息的數據特征、人口信息可視化界面的色彩、元素、布局特征，挖掘出內部規律，為界面自動布局的底層模型提供了翔實的理論支撐和建設材料，進而順利地為人口信息可視化界面的設計提出了規范化的設計框架。希望可以為公安行業人口信息可視化界面的自動布局做出貢獻，進而解放界面設計師的雙手并提高產品用戶的工作效率和使用體驗。