PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
PA055 Vizualizace komplexních dat
Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Katedra informačních technologií Masarykova Univerzita Brno
Podzim 2022
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
EVROPSKÁ UNIE
INVESTICE DO ROZVOJE VZDELÁVANÍ
Outline
Informace o kurzu
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
\/í-7i iol!-7or»rk
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka
Přehled běžně vizualizovaných dat
Vybrané nástroje pro vizualizaci dat
Závěr
Kontaktní údaje
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► Dr. Matej Lexa, C506 (lexa@fi.muni.cz)
► Kurz: Út 08:00-09:50 (B130)
► Konzultace: St 14:30-15:30 (C506)
Literatura zakoupena do knihovny
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
OBECNE
► Chen et al. (2008). Handbook of data visualization Springer ISBN:978-3540330363
► Telea (2007). Data visualization AK Peters ISBN:978-1568813066
PRO R (ggplot a tidyverse na webu)
► ggplot+tidyverse+rmarkdown(+git) https://www.yan-holtz.com/teaching
► Maindonald and Braun (2006). Data analysis and graphics using R Cambridge Univ Press ISBN:978-0521861168
PRO PROCESSING
► Fry (2008). Visualizing data: Exploring data with the processing environment O'Reilly ISBN:978-0596514556
► Greenberg (2007). Processing: Creative coding and computational art. Friends of ED ISBN:978-1590596173
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Studijní URL
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace Vymezení problematiky
techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
https://is.muni.ez/auth/el/1433/podzim2020/PA055/um/McGaf|hwaite.pdf (str. 1-68)
► https://www.visual-literacy.org/periodic_table/periodic_table.html
► http://cran.r-project.org/
► http://www.ggobi.org/
► http://www.processing.org/
► http://had.co.nz/
https://tutorials.iq.harvard.edU/R/Rgraphics/Rgraphics.html
► https://www.tidyverse.org/
► https://rmarkdown.rstudio.com/
► https://www.yan-holtz.com/PDF/Ggplot2_advancedTP.html
□ s
Klasifikace
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
► Hodnotí se
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► Ukázka vizualizace 5 bodů
► Cvičení 3x5b = 15 bodů
► Semestrální skupinový projekt 30 bodů
► Zkouška 50 bodů
► Klasifikační stupnice
► A 91 - 100
► B 81 - 90
► C 71 - 80
► D 61 - 70
► E 51 - 60
► F méně než 51
Outline
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka
Přehled běžně vizualizovaných dat
Vybrané nástroje pro vizualizaci dat
Závěr
Definice
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Vizualizace
► Úzce chápáno: tvorba grafické reprezentace dat pro jejich pochopení
v
S~   ■ ■ ireji:
tvorba mentální reprezentace dat a za nimi stojících skutečností pomocí grafiky
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Typy vizualizace
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► Information vizualization (InfoViz, informační)
► Knowledge visualization (viz. vědomostí)
► Scientific vizualization (vědecká)
► Visual data-mining (dolování dat)
► Object vizualization (objektů, 3-D)
► Visual communication (komunikační)
Fáze vizualizace (B.Fry)
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
► Akvizice dat
► Transformace dat
► Analýza (parsing)
► Filtrace
► Dolování
► Reprezentace dat
► Interakce s daty
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
=
Cílem vizualizace je
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
► usnadnit porovnávání dat, rozeznávání vzorů a detekci změn v datech
► spřístupnit komplikované sady dat lidskému vnímání
Sttirt InvĽatig
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
□ ►   4 rg
Vybrané osobnosti z historie vizualizace
► Johann Heinrich Lambert (18.stol.) - nahrazení tabulek grafikou
► William Playfair (18.-19.stol.) - souřadnicové grafy
► Jacques Bertin (20.stol.) - klasifikace grafických elementů
► Edward Tufte - maximalizace hustoty užitečných informací
► Leland Wilkinson (20.-21 .stol.) - gramatický systé pro grafiky
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
□
< [51 ► < ■= ► <■=►  -šI = -O^O
Zdroje inspirace
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
► http://www.visualcomplexity.com/vc
► https://policyviz.com/books/better-presentations/data-
viz-resources/data-viz-tools/
Data set: Analysis U.S. Presidential Inaugural Addresses
Your visualization win look like this:
Select a phrase ■
□ r enter your own
and *        ^ ^ Submit"^
Filters
Show top: 5D
Hide common words M
Zoom
In      Out ^ Reset ^
Showing 46 of 2"25 terms
iiľiHí;
civil
religious
duties political /
iHtesritv prlvaio
I
nations •
měn
rights
strength mimic home   security hollor
interests safety
interest virtue
womel
eniiai prosperity
peace none
happiness freedom justice free
Fair
order
ŕr.;}í;:.'?:;:?ii!-í;
liberty u,,,, ^
patriotism wisdom
enlightened
great
states principles
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
□      rgp ► < š ► •< .f _š
http://davidwarlick.com/2cents/7p:
l= >oao
Typické prostředky informační grafiky (vizualizace dat)
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► grafy
► mapy
► diagramy
► tabulky
► nákresy
► animace
► interaktivní vizualizace (software)
Proč vizualizace umožňuje lepší pochopení dat
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► lokalita
► minimalizace textu (fokus na vrozené, instiktivní vjemy)
► vyvolání vjemů
Úspěšná vizualizace je založena na
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
►
►
►
zvýrazňovaní ukrývání škálování
r v r r
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► společných/rozdílných
► tvarech
► barvě
► orientaci
► projekci
► vrstvení
► změně pozice
► mikro/makro kombinace
► opakování
► časoprostorové ose
Vizuální kódování dat
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
► základní prostor
► nedělený
► jmenný
► pořadový
► kvantitativní)
► grafické symboly
► bod
► čára
► plocha (případně objem)
► vlastnosti symbolů
► barva
► velikost
► orientace
► intenzita
► textura tvar
pohyb (blikání, směr, rychlost) propojení uzavření
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
►
►
►
Vizuální kódování dat
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
More Accurate
Accurate
Quantitative
Ordinal
Nominal
Position		Position		Position	
Length		Density	• •	Hue	• • •
Angle	<	Sa ut rat ion	• • •	Demlly	• •
Slope		Hue	• e •	Saturation • • •	
Area	*•	Length	—	Shape	
Density		Ang le	<	Length	_
Saturation	• • •	Slope		Angle	<
Hue	• • •	Area	*•	Slope	
Shape	• mm	Shape		Area	
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Figure 16. Visual Encoding Accuracy by Task type.
Kolik proměnných lze zobrazit na jednom diagramu?
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
Zrakový vjem
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
► rychlé zpracování nevyžadující soustředění
detekce objektu detekce hranic sledování pohybu odhad počtu
► soustředěné zpracování
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
►
►
►
►
Zrakový vjem
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
textony
► tvar
► krizeni
► ukončení
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
a
□
Pi"
T
fflH
HHSä
https://europepmc.org/article/med/7207603
Data
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
1. Nature of the data ► Numerical data
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat
Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► Ordinal data
► Categorical data
2. Number of data dimensions
► Univariate data
► Bivariate data
► Trivariate data
► Multivariate data
3. Structure of the data
► Linear data
► Temporal data
► Spatial data (or geographic data)
► Hierachical data
► Network data
► Textual data
Typy nástrojů
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Informace o kurzu
Vizualizace
Vymezení problematiky
Základní vizualizační prvky a techniky
Podstata vnímání obrazu u člověka Přehled běžně vizualizovaných dat Vybrané nástroje pro vizualizaci dat Závěr
► grafické knihovny pro 2D a 3D grafiku
► graficky orientované jazyky a prostředí
► programy pro různé typy vizualizace
► univerzální vizualizační programy
http://www.creativebloq.com/design-tools/data-visualization-
□
Outline
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Příloha
Závěr
Příloha
Závěr
PA055 Vizualizace komplexních dat - Týden 1
Příloha
Závěr
1. Zapsat se na prezentaci do Doodle odkazu v ISu (osnova, sekce 1 .týden)
2. Najít si partnera nebo partnerku na projekt, případně rozhodnutí řešit samostatně
3. Seznámit se s R, RMarkdown (+git), literaturou v knihovně