數(shù)據(jù)可視化效果若干經(jīng)驗與資料分享
文章通過介紹Visualization 即可視化,羅列了數(shù)據(jù)的展現(xiàn)方式。對于數(shù)據(jù)分析最困難的一部分就是數(shù)據(jù)的展示,解讀數(shù)據(jù)之間的關系,清晰有效的傳達并且溝通數(shù)據(jù)信息。
對于數(shù)據(jù)挖掘,我們可以通過文中對數(shù)據(jù)可視化的案例找到分析數(shù)據(jù)、展現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和思路。
Data visualization 是一件很有趣的事情。最近在嘗試處理數(shù)據(jù),便順手翻了翻 visualization 的進展,然后除了 IBM 大名鼎鼎的的 many-eyes 。
還有一個比較好有意思的網(wǎng)站是visualizing。Visualizing 跟 many-eyes 很像,都是社區(qū)形式的網(wǎng)站,用戶可以注冊然后上傳,而且網(wǎng)站還有積累下來的很多數(shù)據(jù)供用戶使用。
當然我不是為了介紹這個網(wǎng)站才寫這篇 post 的,寫 post 是一個記筆記的過程,如果我不能從中學到什么,就有點浪費時間了。下面進入正題,我嘗試總結一下 visualization 的時候的幾個可用的經(jīng)驗。
應該使用何種形式來表現(xiàn)數(shù)據(jù)
從 visualizing.org 的分類中提取出來的有用的形式包括(不過說實話這樣分類并不是很好用)
1、Chart
2、Time series
3、Map
4、Flow
5、Matrix
6、Network
7、Hierarchy
8、Info-graphic
要可視化的數(shù)據(jù)可以分幾類(我想的不全面,歡迎補充,共同學習)
有一系列對象,他們之間相互有關聯(lián)
寫成 A↔B 粗體的拉丁字母表示一系列對象,比如一系列地點。
這種情況下因為要展示數(shù)據(jù)之間相互關系,所以實質上是一個 network 圖,不過通過一些技巧可以把簡單的 network 圖變成更好的形式。
方式一:使用轉換成 flow 圖。通過把對象列出兩遍來是的原本應該是一個比較復雜難以看清的 network 變成了清晰易查找的 flow。
這類圖中我喜歡的一個是 people moving 的 flow
這個 flow 圖非常好的展示了從一個國家移民到另一個國家,上面的截圖就是人們移居(migrate,是移民么?)到加拿大的情況,可以看到中國(CH)移民到加拿大的還是比較多的。通過這樣的 flow,我們可以很容易很直觀的分析數(shù)據(jù)。
方式二:圈形的 network 圖。為什么要做出圈形呢?因為圈形可以使得連線集中在圈內(nèi)部,而且可以減少數(shù)據(jù)交叉。通過 interactive design,可以使得連線無交叉。比如這個 Migrants moving money :
這個截圖是中國的僑款,也就是中國移民所寄回祖國中國的錢數(shù)。可以看排除香港地區(qū),美國是***的來源。
事實上這種方法與***種本質是相同的。
方式三:network 圖。通過點和連線來關聯(lián)。例子比如 Attractions of Councils: WEF GAC interlink survey
但是這個圖實際上并不好。而且有時候,線條是可以去掉的,比如這個 國際航班的可視化 :
Click a nation to see all connected nations via flights. Click again to see arranged nations based on the distance. Double-click the background to reset.
截圖:
方式四:使用 table。不過為了更直觀,使用面積等方式來代表數(shù)據(jù)的大小。
比如 10 個人任意兩個人之間相互按照對對方的好感程度打分,為了展示任意兩個人 A 和 B 之間相互的好感程度,可以使用顏色柱來展示,選定一個作為兩個人好感程度相同,顏色柱之上的顏色表示 A 對 B 的好感大于 B 對 A 的好感,反之亦然。
這里有個 council 之間的例子 ,截圖如下:
層級數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)之間可以分成幾個層級關系
就是 Hierarchy 圖,不過有時候可以省掉連線。
比如這個 soft drink 的 hierarchy 圖
從這張截圖立刻可以看到 coca-cola 和 pepsi 的龐大,通過原網(wǎng)頁可以自由的放大縮小來查看不同的公司的產(chǎn)品。
這樣的 hierarchy 圖要比單調的并列的整整齊齊的列舉要包含了更多的信息,因為圓圈的大小可以表示數(shù)據(jù)的一個維度,甚至還可以引入顏色等等來表示更多的維度。
#p#
簡單的兩維數(shù)據(jù),比如某種現(xiàn)象出現(xiàn)的頻數(shù)
方式一:使用 Histogram。這是比較經(jīng)典的選擇,即使用矩形或者線條的長度來表示數(shù)據(jù)的大小。例如這個關于能源的 visualization
方式二:使用樹圖(Tree map),使用面積表示數(shù)據(jù)的大小。這里有個 UN 的 Global Pulse Visualization 的例子 :
方式三:使用散點,使用散點的大小或者顏色等屬性來表示數(shù)據(jù)的大小。
一個很優(yōu)秀的例子是 學生坐座位習慣的例子 ,截圖:
事實上 tag page 也是屬于這類,我們可以通過每個 tag 的大小顏色等等來標示數(shù)據(jù)的大小。
坐標數(shù)據(jù)
除了可以使用上面說提到的方式,對于坐標數(shù)據(jù),有個特點是可以繪制地圖(Map),而 Map 可以與其他形式結合,比如 flow。一個比較好的例子是 關于我們坐飛機的一張圖 ,截圖如下:
圖片上部的地圖是飛行的出發(fā)城市,下部的地圖是終點城市。更多內(nèi)容可以查看 UCSB 的這個站點,其中提供了 demo 軟件。
不同 visualization 的結合
前些時候,以為天文學家 Goodman 寫過一篇關于 高維天文數(shù)據(jù)可視化的論文 ,其中提到了 linked views 很重要,就是說我們要多種可視化方式聯(lián)合起來展示數(shù)據(jù),我截取論文中一張圖片來說明。
不同的 visualization 結合起來對數(shù)據(jù)進行多角度的呈現(xiàn),可以使我們對數(shù)據(jù)有更深刻的理解。所以 data mining 實際上是一個應用非常廣泛的專業(yè),一個 data mining 專業(yè)的學生在現(xiàn)在這種天文專業(yè)被大量數(shù)據(jù)所轟炸(有篇論文就是說 data tsunami 時代)真是個寶貝啊。
有一個不錯的歷史方面的數(shù)據(jù)可視化例子,把時間線和地圖集合起來展示的,這個方案實際是一種深層次的 linked views: Conflict History of the World
一些有用的工具
1、 http://en.wikipedia.org/wiki/Data_visualization 自然要先查看一下 wikipedia 啦啦啦~
2、visualizing.org 有個列表:
3、 http://selection.datavisualization.ch/ 列舉了很多有用的工具。
4、 https://github.com/blprnt/Kepler-Visualization This is a Processing sketch to visualize data from NASA’s Kepler mission.
5、 http://flowingmedia.com/timeflow.html Time Flow is an open-source timeline built to help journalists analyze temporal data. The application offers several view modes–timelime, calendar, list, table–to help explore thousands of data points.
6、 http://mapbox.com/ Mapbox is a tool for map making.
Data Visualization 的機構/組織/社區(qū)
1、 http://envisioningtech.com/
有些不錯的 data visualization,比如(圖片來自 envisioningtech.com)
2、IBM 的Many-eyes.com
這個一開始提到了,是個 visualization 的社區(qū)。
3、http://datavisualization.ch/
之前提到過它的工具列表了。這個網(wǎng)站是
Datavisualization.ch is the premier news and knowledge resource for data visualization and infographics.
一個類似 data visualization 社區(qū)的網(wǎng)站。
5、 http://visualization.geblogs.com/
來自 GE 的例子。
Web-based Analysis and Visualization Environment
本文所用的數(shù)據(jù)按照 visualizing.org 所標示,使用 CC BY-NC-SA 協(xié)議,除了明確指明的圖片,其他圖片皆出自 visualizing.org。
好了講完了,可以用 exoplanets.org 的數(shù)據(jù)來玩玩。
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