К какому способу визуализации относится предоставление информации в виде диаграммы

Обновлено: 09.05.2024

В своей дипломной работе 2007 Периодическая таблица методов визуализации для управления Ralph Lengler & Martin J. Eppler систематизировал 100 методов визуализации. Работа направлена на то, чтобы осознанно и более точно подбирать метод визуализации под конкретную задачу, особенности текста, с которым будут работать учащиеся, планируемый результат и путь познания (дедуктивный или индуктивный).

Метод визуализации рассматривается как: системное, основанное на правилах, динамическое и/или статическое графическое представление информации, способствующее "рождению" идей, помогающее разобраться в сложных понятиях, нацеленное на обобщение, анализ теории и опыта.

Периодическая таблица это интерактивный стол. При наведении курсора мыши на ячейку, "всплывают" примеры для данного метода визуализации. Таблица обеспечивает великолепную основу для понимания, описания и выбора из множества методов визуализации и стилей, доступных и целесообразных для решения конкретных учебных задач.

На рисунке представлена периодическая таблица методов. Для полноценной работы с таблицей, перейдите в интерактивный режим (на каждую ячейку надо наводить курсор мыши и вы увидите пример визуализации)

Периодическая таблица построена по двум направлениям: периоды и группы.

Периоды отражают сложность визуализации

Группы - область применения.

В колонке расположены аналогичные методы для близких целей. По мере продвижения вниз колонки представленные методы становятся все более и более сложными. Однако, в отличие от таблицы Периодической системы Менделеева, в одном периоде представлены методы, различающиеся по степени сложности. Это сделано для того, чтобы не было пустых мест в таблице. Например, график является более сложным, чем метод визуализации спектрограммы (они находятся в одном периоде на крайних полюсах). С другой стороны Тензор-схема более сложная, чем спектрограмма

В таблице выделены и отмечены цветом области применения ("групп") методов визуализации:

Название периода

Описание группы методов

Визуализация данных

Стандартные количественные форматы:

круговые диаграммы,
диаграммы с областями
линейные графики.

Методы универсальные, в основном используются для группировки, сравнения и представления данных .

Визуализация информации

Например, семантические сети или tree maps (карта дерева).

Применяется как использование интерактивных визуальных представлений данных для усиления познания.

Текст перево дится в формат рисунка, схемы.

Визуализация концепций

Это группы методов анализа проблем, концепций, идей, планов, направляемых шаблонами и правилами составления, визуализации.

Например, концептуальные карты или диаграммы Ганта

Визуализация метафор

За основу может быть взята схема метро или другой шаблон.

Использование эффективных и простых шаблонов помогают рассмотреть и понять сложные идеи.

Визуализация стратегий

Такие методы как Canvas-стратегия или Технология дорожной карты применяются для систематического использования дополнительных визуальных представлений для повышения качества анализа, для разработки плана, организации взаимосвязи компонентов и субъектов и реализации плана в организациях.

Комплексная визуализация

Объединяет несколько вышеуказанных приемов.

Это могут быть сложные карты знаний, которые содержат схематические и метафорические элементы, концептуальные мультфильмы, содержащие количественные графики, или интерактивный плакат, сочетающий в себе разные приемы визуализиции информации.

Дополнительные условные обозначения:

1. Задачи и взаимодействие: в зависимости от задач визуализации выделены некоторые аспекты данных.

Обзор [☼], - методы, обеспечивающие подробное представление.
Подробности и обзор [۞], эти методы в основном придерживаются 8 золотых правил Шнейдермана о проектировании пользовательского интерфейса: представление важных данных, идей, с возможностью разворачивания, масштабирования информации и получать подробности по запросу, используя фильтр, специальные значки.
Подробности [¤], эти методы хороши в предоставлении (дополнительные) идеи из одного бита данных.

2. Когнитивные процессы: методы визуализации, помогающие сформулировать неявные знания (как в визуальной метафоры) и стимулировать новое мышление (например, с mindmap - картах знаний).

3. Представление информации: представление данных в виде структуры или процесса

Структура [черный цвет шрифта] - иерархии или сети
Процесс [синий цвет шрифта] - ступенчатые, циклические во времени и / или непрерывные, последовательные.

Автор таблицы делает вывод:

В таблице мы не ставим задачу показать принцип организации методов визуализации, но хотим подчеркнуть тот факт, что для решения одной конкретной проблемы, учебной задачи невозможно подобрать только один подходящий метод визуализации. Скорее, необходимо применять комбинацию различных методов для повышения качества планируемых результатов.

Таблицу методов визуализации нельзя рассматривать как адаптацию периодической системы химических элементов Д.Менделеева. Так как в основу классификации положены разные принципы. Это, скорее функциональная, метафорическая применение образа и навыков работы с периодической системой. Предложенные критерии могут быть дополнены новыми. Однако, предложенная таблица позволяет представить более 100 методов визуализации, систематизируя их в группы-периоды, что поможет в подборе метода для решения поставленной задачи.

Методы визуализации из Периодической таблицы

(название методов - технический перевод)

Название метода

Подбор примеров в картинках Google

Описание в Wikipedia

Диаграмма с областями

Метод критического пути

Диаграмма потоков данных

Диаграмма решение открытие

Карта флагов знаний

F ailure tree (похож на индуктивные башни)

Схема обратной связи

H eaven n hell chart

Диаграмма Исикавы (Фишбоун, Рыбий скелет)

Диаграмма жизненного цикла

Карты ума (ментальные карты)

M intzbergs organigraph

Носители пяти сил

Цепи процесса, событий

Радиолокационная карта (паутина)

Санки схема (sankey diagram)

Мягкая система моделирования

Карта заинтересованных сторон

Рейтинг заинтересованных сторон

Стратегическая настольная игра

Стратегия на холсте (strategy canvas)

Оценка изменений спроса

Плавающие полосы (swim lane diagram)

Технология дорожных карт

Цепочки формирования стоимости

Сводная таблица интернет-сервисов – ИКТ-инструментов педагогической и учебной деятельности

Для составления сводной таблицы использованы материалы:

в таблицу добавлены примеры из работ участников мастерской и блога О.Ф. Брыксиной

Интернет-сервис

Пример использования

Инструменты визуализации мышления

Ментальные карты – это удобная и эффективная техника визуализации мышления. Ее можно применять для создания новых идей, фиксации идей, анализа и упорядочивания информации, принятия решений и много чего еще. Это не очень традиционный, но очень естественный способ организации мышления, имеющий несколько неоспоримых преимуществ перед обычными способами записи. Можно использовать для организации мозгового штурма и др.

● Одновременно работать над картой могут несколько человек (их нужно пригласить, сообщив адрес почты).

● Интегрирован поиск по картинкам Google, Yahoo, Flickr, он доступен, если нажать на иконку для добавления картинки.

● Имеются картинки (пиктограммы) для эмоционального окраса информации

В словаре для каждого слова строится его понятийное окружение, позволяющее как с первого взгляда понять смысл этого слова через определяющие термины, так и быстро перейти на определяющее слово, смысл которого требуется узнать. Перемещаясь по семантическому окружению слова с помощью визуального интерфейса, можно быстро ознакомиться с требуемой предметной областью.

Создание схем, кластеров Bubbl . us

Истоки и история модели 1 : 1

Сетевые проекты

Игровые технологии в образовании

Учитель в дистанционном формате

С помощью этих сервисов можно создать "ленту времени"- интерактивную хронологическую шкалу, наполнив ее собственными фотографиями, текстами, иллюстрациями, связав с другими социальными сервисами посредством гиперссылок.

По истории модели 1 : 1 Лента времени, автор Ганиева Алсу

Это графическое изображение, помогающее идентифицировать и наглядно представить причины конкретных событий, явлений, проблем или результатов.

Игровые технологии в образовании

Диаграмма Венна – схематичное изображение всех возможных пересечений нескольких (часто трёх) множеств .

Игровые технологии в образовании

Графическая схема, показывающая разбивку общих целей (плана, программы, проекта) на подцели, последних на подцели следующего уровня и т.д.

Представление целей начинается из центрального круга, дальше они последовательно разукрупняются. Причем основным правилом разукрупнения целей является полнота: каждая цель центрального груга должна быть представлена в виде подцелей круга следующего уровня исчерпывающим образом, т.е. так, чтобы объединение понятий подцелей полностью определяло понятие исходной цели.

Графический инструмент, помогающий учащимся составлять списки, элементы которых выстроены и упорядочены в порядке убывания или возрастания значимости с последующей возможностью их сравнения.

Графический инструмент является полезным инструментом визуализации для исследования проблем, которые включают в себя многочисленные воздействия (факторы), влияющие, в свою очередь на конечный результат. Ситуация должна иметь достаточную степень сложности, т.е. достаточный уровень взаимодействия между факторами. Первоначальные размышления учащихся, поддерживаемые инструментом, развиваются в дальнейшие планы действий, решений или заключение для ответа на более крупные вопросы.

Игровые технологии в образовании

Сервис для создания схем, чертежей, диаграмм Gliffy

С помощью сервиса Gliffy можно проводить SWOT-анализ, создавать блок-схемы, поэтажные планы, чертежи, диаграммы Венна и многое другое. Есть возможность создать новый документ с чистого листа, из Gliffy шаблона, при использовании своего собственного файла в качестве шаблона.
Можно экспортировать Gliffy документы в SVG (Visio), Gliffy XML, JPG и PNG формат и сохранять их для офф-лайн доступа.

Основные возможности и преимущества пользователей сервиса:

Простота в использовании. Просто перетащите фигуры из обширной библиотеки сервиса и покажите точку вставки фигуры.

Обширная библиотека форм. Выбирайте из сотен фигур в библиотеке сервиса или импортируйте ваши собственные формы.

Быстрая публикация. На сервисе можно получить ссылку на вашу работу. Вы можете легко вставлять изображения в ваш вики, блоги и легко использовать с офисными приложениями.

Сотрудничество с коллегами. Сообщите Email Ваших друзей и Gliffy автоматически сообщит им, что Вы пригласили их к сотрудничеству. Они получат ссылку и временный пароль для бесплатного аккаунта.

Защита и Исправления. Контроль версий Gliffy- функция автоматического сохранения копий каждый раз, когда документ сохраняется. Вы сможете отслеживать изменения или быстро вернуться к предыдущей версии.

Cервис для генерации "облака слов" из текста. Облако выделяет слова, которые чаще встречаются в исходном тексте. Можно настроить различные шрифты, макеты и цветовые схемы вашего облака.

Облако можно сохранить в Wordle альбом и добавить ссылку на свой сайт, блог или сохранить картинку на жесткий диск компьютера.

Плакат - это наглядное изображение, которое может быть использовано в самых различных целях: реклама, агитация, обучение и т.п. (более подробно об учебных плакатах можно почитать здесь). Важно то, что плакат по своей сути – это средство предоставления информации, то есть основная его функция – демонстрация материала.

Под интерактивностью понимается способность информационно-коммуникационной системы, активно и разнообразно реагировать на действия пользователя (более подробно здесь).

Таким образом, интерактивный плакат – это средство предоставления информации, способное активно и разнообразно реагировать на действия пользователя. Что из этого следует? Как минимум то, что интерактивный плакат не может представлять собой статичную иллюстрацию, либо набор мультимедиа компонентов – он должен обеспечивать взаимодействие контента (содержания плаката) с пользователем. Интерактивность обеспечивается за счет использования различных интерактивных элементов: ссылок, кнопок перехода, областей текстового или цифрового ввода и т.д.

Для чего он нужен? В интерактивных плакатах информация предъявляется не сразу, она "разворачивается" в зависимости от управляющих воздействий пользователя. К интерактивным плакатам можно отнести таблицы, рисунки, правила, схемы и т.п. Интерактивные плакаты как средство мультимедийных технологий может эффективно применяться в полном спектре учебных предметов. В процессе обучения интерактивный плакат позволяет достичь двух очень важных результатов:

Что такое инфографика

область коммуникативного дизайна (В. Лаптев);
перевод чисел в форму рисунка (П. Луи);
форма организации материала (Ж. Ермолаева);
особая категория изображений (Г. Никулова).

Однако большинство определений сходятся в том, что инфографика – это графическая форма подачи информации, ускоряющая ее восприятие.

Таким образом, инфографикой считается графическая форма представления информации для быстрого получения знаний, которая отличается высоким уровнем эстетики, небольшим количеством данных и создается преимущественно ручным способом.

Признанный эксперт в области визуализации Джин Желязны для определения качества диаграммы предлагал убрать из нее все шкалы: если суть изображаемого понятна и без них, значит, перед вами хорошая диаграмма. Аналогичный способ применим и к инфографике: мысленно удалите весь текст и цифры, и если смысл теряется, значит, это просто иллюстрация текста (рис. 1), если же оставшееся изображение понятно без слов, значит, это инфографика (рис. 2).

Инфографика выполняет разные функции в зависимости от сферы применения:

в маркетинге – повышает осведомленность клиентов о продукте, помогает выбрать нужную услугу, тарифный план;
в образовании – способствует всестороннему пониманию предмета, запоминанию материала в форме ярких образов;
в науке – используется для упорядочивания и анализа больших объемов информации, поиска скрытых закономерностей;
в журналистике – помогает аргументировать точку зрения, показать социальные или политические тенденции, раскрыть сущность описываемого явления.

Известно, что человек лучше всего запоминает эмоционально окрашенную информацию. Инфографика вызывает интерес, быстро воспринимается и запоминается именно по этой причине: она сочетает в себе эстетику (эмоции) и пользу (факты).

Два подхода к визуализации

Существует два противоположных подхода к информационной графике, отражающих ее характер и сферы применения: исследовательский и объяснительный.

Исследовательская инфографика

Исследовательская инфографика представляет собой отобранный и графически организованный массив информации для анализа и поиска закономерностей. Этот тип чаще используется в профессиональной среде: автор собирает, структурирует информацию и представляет ее в удобной для самостоятельного анализа графической форме. Исследовательский тип инфографики содержит большее количество данных и сложнее для восприятия, чем объяснительный.

Объяснительная инфографика

Объяснительная инфографика представляет результаты анализа информации, проведенного автором, содержит найденные им закономерности. Автор изучил большие объемы данных и показывает свои находки зрителям. Объяснительная инфографика используется в непрофессиональной среде и, как правило, понятна неподготовленному зрителю.

Итак, первый подход фокусируется на пользе и смысловой насыщенности информационной графики, второй – на выразительности, оригинальности презентации данных, метафоричных образах и юморе.

Сравним две карты конца 19 века. Первая отражает исследовательский подход, вторая – объяснительный.

Карта 1. Шкала температур на карте мира Вильгельма Эбеля,1850 год. Original from British Library. Digitally enhanced by rawpixel. CCO Public Domain

Карта 2. Карикатурная карта Европы 1878 года, Августо Гросси. Original from Library of Congress. Digitally enhanced by rawpixel. CCO Public Domain

Однако, чтобы разобраться в нюансах инфографики должным образом, важно знать не только подходы к визуализации, но и разбираться в видах инфографики.

Виды инфографики

Существуют различные классификации инфографики, основанные на отдельных характеристиках:

По характеру визуализации –представление количественных данных и представление качественных данных и отношений.
По принципу полноты – самодостаточная и комплементарная (требующая пояснений).
По принципу технологии представления – статичная, динамичная (интерактивная) и видеоинфографика.

Наиболее универсальный вариант классификации принадлежит Дэну Роэму. Исследуя визуальное мышление, он пришел к выводу, что зрение человека предсказуемо: мы всегда изображаем каждый тип информации определенным образом.

Рассмотрим каждый вид инфографики подробнее в связи с соответствующим типом речи.

Описание

Портрет

Изучив эту инфографику, мы можем составить представление, к примеру, о внешнем виде ковбоя, его деятельности, оружии, врагах:

Рассмотрев эту инфографику, мы можем узнать составные элементы логотипа группы Queen:

А что мы можем понять отсюда?

Популярная разновидность инфографики-портрета — сравнение (vs, versus), когда наиболее значимые элементы показываются в сравнении с аналогичными объектами.

Переходим к следующему виду.

График / диаграмма

Профессиональная карьера современной молодежи, инфографика ВЦИОМ

Инфографика сравнения размеров планет с фруктами.

Медийный досуг детей в России.

Облако слов – разновидность данного типа инфографики. Облака слов изображают частотность, то есть количественное соотношение, слов в тексте или массиве текстов:

1000 самых частотных слов русского языка.

Третий подвид информационной графики описания – карта.

Карта

Карта расположения 18 тысяч астероидов солнечной системы. Автор: TabletopWhale, Courtesy NASA/JPL-Caltech.

Таким образом, мы рассмотрели виды инфографики, относящиеся к описательному типу. За ним следует повествование.

Повествование

Когда мы рассказываем о событиях, то всегда указываем на время (сначала – потом, до – после, через много лет, в декабре 1975 года и т.п.) или последовательность действий. Визуальным выражением этого типа информации является линия времени.

Линия времени

Этот вид инфографики изображает последовательность событий во времени, действия, этапы. Характерным признаком линии времени (таймлайн) является временная шкала или нумерация этапов. Обычно слева изображается прошлое, справа – будущее (по ходу движения глаза во время чтения текстов), но иногда линию времени изображают сверху вниз или в виде спирали:

Грамматика: 12 времен в английском языке.

9 фильмов Квентина Тарантино на линии времени.

И, наконец, за повествованием идет рассуждение и виды инфографики, присущие ему.

Рассуждение

Схема

Данная инфографика изображает причинно-следственную связь элементов, иерархические отношения в виде схемы, диаграммы или карты связей (майндмэп, ментальная карта). Инфографика такого вида изображает структуру или принцип работы организаций и политических систем, устройство механизмов и т.д.:

Графическое уравнение

Графическим уравнением называют информационную графику, изображающую взаимосвязь явлений, процессов, действий. Чаще всего для этого используют графики с переменными показателями – изменение одного параметра вызывает изменение других.

Исследовательская инфографика такого типа помогает найти связь явлений, которую сложно обнаружить без визуализации: автор собирает данные разных параметров (время, уровень доходов, успешность, удовлетворенность жизнью и т.д.) и ищет те, изменение которых в графике будут совпадать (рост или падение):

Разновидностью графического уравнения можно считать инфографику принятия решений, в которой несколько переменных и окончательный пункт зависят от выбора зрителя:

Заключение

Визуализация больших объемов информации помогает нам понять и структурировать их, потому что изображения (особенно вызывающие эмоции) воспринимаются быстрее текстов.

Вся инфографика делится на исследовательскую, цель которой поиск скрытых закономерностей, и объяснительную, в которой автор показывает сделанные им открытия.

Существует шесть видов инфографики в зависимости от типа информации, которую она передает зрителям: информацию-описания передают инфографика-портрет, графики/диаграммы и карты; действия и процессы изображают в виде линии времени; связь элементов показывают с помощью схем и графических уравнений.

Инфографика может представлять собой один из шести видов либо совмещать несколько для представления объекта с разных сторон, что зависит от целей автора. Но какой бы вариант ни выбрали лично вы, можете быть уверены, что при должном подходе и определенной практике вы научитесь воздействовать на зрителя именно так, как вам нужно.

Содержимое публикации

Министерство образования Луганской Народной Республики

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Луганской Народной Республики

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ

(курс лекций)

преподаватель высшей категории,

преподаватель методист

ВЛАДАРСКИЙ И. В.

Что такое визуализация? Само по себе понятие является достаточно многогранным, существует несколько определений в зависимости от того, о каком поле деятельности идет речь.

Целью визуализации является передача данных.

Визуализация информации – это процесс представления абстрактных данных в виде изображений, которые могут помочь в понимании смысла данных.

Не только обучающиеся, но и многие люди плохо воспринимают информацию на слух, часть ее не распознается и теряется, часть воспринимается неверно, сухой монолог быстро утомляет, может вызывать демотивирование обучающихся.

Визуализация подаваемого материала обеспечивает наглядность, четкое восприятие и понимание, возможность многократного обращения к представленной информации, возможность сравнения с предыдущей и последующей информацией.

Выделяют следующие Методы визуализации:

Рисунок, видимо, был первой в мире сознательной попыткой визуализации образов для их демонстрации другому человеку.

Графики предназначены прежде всего для иллюстрирования математичес-ких понятий, функциональных зависимостей или связей между объектами.

Диаграммы позволяют иллюстрировать количественные соотношения в определённой области.

Инфографика.

Графический способ подачи информации, данных и знаний. Основными принципами инфографики являются содержательность, смысл, легкость восприятия и аллегоричность.

Карты (например, географические).

Включение визуализации в образовательный процесс позволяет активно задействовать мощный зрительный канал получения информации. Помимо более понятной и наглядной формы получения информации, происходит дополнительная активизация нервной системы, обеспечивающая повышенное внимание и концентрацию учащихся на предмете изучения.

Есть еще один важный эффект визуализации. Оформляя результаты самостоятельного обсуждения новой темы, учащиеся подключают к обучению мощнейший потенциал творчества. Поиск оригинальных форм отражения результатов работы команды, реализация в этом процессе всех своих способностей, свободное самовыражение и связанные с этим яркие положительные эмоции обеспечивают эффективное усвоение и надежное закрепление новых знаний и умений!

Для визуализации в образовательном процессе можно использовать привычные цветные мелки, разноцветные карточки, наклейки, вырезки из журналов, акварельные краски, материалы для лепки и другие подходящие для этой цели предметы. Театрализация представления результатов обсуждения также обеспечит яркий визуальный эффект и прочное запоминание материала. На самом деле, варианты представления процесса и результатов обучения безграничны, точнее, определяются задачами каждого раздела урока и ограничиваются исключительно фантазией педагога, обучающихся и ресурсными возможностями.

Активные методы представления информации, различные техники и способы визуализации материала оживляют образовательный процесс, позитивно воспринимаются обучающимися и положительно сказываются на результатах обучения.

ПРЕИМУЩЕСТВА ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ОБУЧЕНИИ:

Визуализация:

помогает учащимся правильно организовывать и анализироватьинформа-цию. Диаграммы, схемы, рисунки, карты памяти способствуютусвоению больших объемов информации, легко запоминать ипрослеживать взаимо-связи между блоками информации;

развивает критическое мышление;

помогает студентам интегрировать новые знания;

позволяет связывать полученную информацию в целостную картину отом или ином явлении или объекте.

ТЕХНИКИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Интеллект-карта (ментальная карта, диаграмма связей, карта мыслей, ассоциативная карта, mind map) – это графический способ представить идеи,концепции, информацию в виде карты, состоящей из ключевых и вторичных тем. Тоесть, это инструмент для структурирования идей, планирования своего времени,запоминания больших объемов информа-ции, проведения мозговых штурмов.

Инфографика – это графический способ подачи информации, данных и знаний. Основными принципами инфографики являются содержатель-ность, смысл, легкость восприятия и аллегоричность. Для создания инфо-графики могут использоваться таблицы, диаграммы, графические элемен-ты и т. д.

ЧТО ТАКОЕ ИНФОГРАФИКА И ЗАЧЕМ ОНА НУЖНА?

Графическое представление информации как способ общения между людьми, передача смысла сложных явлений и понятий в виде картинок использова-лись человеком с давних времен: это и наскальная живопись, и древнеегипетские иероглифы, и даже работа Микеланждело Буанаротти — роспись потолка Сикстинс-кой капеллы в Риме.

XX век по праву можно назвать текстовой цивилизацией. В XXI веке мы становимся свидетелями становления цивилизации изображений. В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с визуализацией информации: нас окружают схемы (например, схема линий метро или схема достопримечательностей), карты (например, карта города с достопримечательностями), пиктограммы (например, информационные дорожные знаки или знаки сервиса). Все это – наглядное представление информации, но инфографикой они не являются.

Инфографика предполагает сворачивание больших объемов информации и представление ее в более интересном и компактном для читателя виде.

Так, например, цифровой плакат заменяет многостраничное описание резуль-татов онлайн-исследования.

Инфографика в образовании явление не новое. Ведь хорошо иллюстриро-ванные таблицы на страницах учебных пособий и карты можно назвать образцами учебной инфографики.

Идеально же выполненная инфографика представляет собой законченный информационный блок, который можно усвоить самостоятельно, без чьей-либо помощи (комментария), причём весьма эффективно.

Инфографика позволяет – говорить‖ со студентом на языке образов и ассоциаций, что соответствует как наглядно-образному типу мышления, так и особенностям восприятия информации.

Основная функция инфографики – информировать, представлять большой объем информации в организованном виде, удобном для восприятия.

РАЗНОВИДНОСТИ ИНФОГРАФИКИ

По характеру представляемых данных различают такие категории инфогра-фики:

числа в картинках: наиболее распространённая категория, котораяпозво-ляет сделать числовые данные более удобоваримыми;

расширенный список: статистические данные, линия времени, простонабор фактов может быть визуализирован;

процесс и перспектива: служит для визуализации сложного процессаили предоставления некоторой перспективы. Может вообще несодержать числовых данных.

По способу отображения инфографика подразделяется на следующие виды:

статичная инфографика – одиночные изображения без элементов анима-ции;

динамическая инфографика – инфографика с анимированными элемента-ми. Основными подвидами динамической инфографики являются видео-инфографика, анимированные изображения, презентации;

интерактивная инфографика – вид инфографики, в котором пользователю предлагается управлять отображением данных.

По типу источника различают 3 основных вида инфографики:

аналитическая инфографика – графика подготавливаемая поаналитичес-ким материалам. Наиболее часто используетсяэкономическая инфографи-ка: аналитика проводится исключительно поданным экономических пока-зателей и исследований;

новостная инфографика – инфографика, подготавливаемая подконкрет-ную новость в оперативном режиме;

инфографика реконструкции – инфографика, использующая за основуданные о каком-либо событии, воссоздающая динамику событий вхроно-логическом порядке.

В образовательном процессе используется инфографика следующих типов:

МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОГРАФИКИ

Работа с инфографикой может идти в двух направлениях:

анализ студентами созданной преподавателем (дизайнером) инфогра-фики;

создание инфографики студентами под руководством преподавателя на основе имеющихся данных (в ходе проектной деятельности, по изучен-ному материалу).

В первом случае методика работы с инфографикой строится так же, как и работа с наглядным пособием. Учащимся перелагаются задания, направленные на анализ информации, сопоставление приведенных фактов, формулировку выводов, обобщений и постановку вопросов к представленной информации.

Также можно предлагать задания на функциональное чтение:

опиши представленного персонажа (событие);

представь данные в табличной форме и предположи, как они будут изменяться в дальнейшем;

составь рассказ (план);

дополни недостающие в тексте данные, используя инфографику.

Подбирая (создавая) инфографику для включения в урок педагог должен ответить на 4 вопроса:

Как я отношусь к содержанию, какие центральные факты, идеи, аргументы, процессы, процедуры я хочу, чтобы студенты поняли?

Какая схема поможет лучше организовать материал и наполнить его смыслом?

Какой вид визуального организатора поможет студентам в анализе и осмыслении содержания?

Какие надо поставить вопросы, как организовать актуализацию субъектного опыта по теме для активизации мышления студентов?

Во втором случае работа требует длительной подготовки, которая направлена на сбор данных, их анализ, выбор способа представления, дизайн.

ПРОЦЕСС СОЗДАНИЯ ИНФОГРАФИКИ ВКЛЮЧАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ЭТАПЫ:

Формулирование цели создания инфографики и определение аудитории. Разрабатываемый информационный дизайн обычно предназначен для какой-то целевой аудитории.

Сбор определенного количества данных, материала по теме. Данные могут быть представлены в различных форматах – текстовый контент, графика, видео материалы, страницы таблиц и др.

Аналитика и обработка информации. Собранный материал необходимо проанализировать и обработать, привести к одному знаменателю – обычно это неоформленные графики, гистограммы,

Построение доступной визуализации, верстка. Весь материал компонуется, приводится в красивый наглядный вид. Выбирается формат (в зависимости от целей и количества данных) – презентация, слайд-каст, одностраничная картинка, видеоролик.

Можно выделить следующие направления в использовании инфографики в

образовательном процессе:

организация целенаправленного восприятия информации;

запоминание информации с опорой на графические образы;

отображение существенных для понимания сторон изучаемого материала;

способ делиться знаниями и результатами исследований;

способ обработки данных исследований;

развитие критического мышления;

формирование навыков функционального чтения.

Методы визуализации организуют и направляют мыслительный процесс, позволяя понять тему, проблему студентам с разным уровнем знаний и способностей.

МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Более 100 различных методов визуализации информации описали в своей работе – Towards A Periodic Table of Visualization Methods for Management ‖ (в направ-лении периодической таблицы методов визуализации для управления) Ralph Lengler

и Martin J. Eppler (режим доступа:

Периодическая таблица построена по двум направлениям:периоды и группы. Периоды отражают сложность визуализации, группы – область применения.

Авторы выделили 6 периодов:

Data Visualization (визуализация данных)

Методы, которые позволяют визуально представить количественные данные в схематичной форме для группировки, сравнения и представления данных.

Information Visualization (визуализация информации)

Методы перевода данных в изображение, схему; использование интерактив-ных визуальных представлений данных для усиления познания. Текст переводится в формат рисунка, схемы.

Concept Visualization (визуализация концепций)

Методы анализа проблем, концепций, идей, планов, направляемых шаблонами и правилами составления визуализации. Например, концептуальные карты или диаграммы Ганта.

Metaphor Visualization (визуализация метафор)

Эффективные и простые шаблоны для передачи сложных идей. Визуальные метафоры позволяют графически организовать и структурировать информацию и отобразить ключевые характеристики используемой метафоры.

Strategy Visualization (визуализация стратегий)

Методы предполагают систематическое использование дополнительных визуальных представлений для повышения качества анализа, для разработки плана, организации взаимосвязи компонентов и субъектов и реализации плана.

Compound Visualization (комплексная визуализация)

Интерактивная версия таблицы с примерами каждого метода инфографики доступна по ссылке:

Сервисы для создания инфографики

Сайты с готовой инфографикой

3D-визуализация

Программное обеспечение помогает конструкторам и специалистам цифрового маркетинга создавать визуальное изображение продукта, проекта или виртуальных прототипов в формате 3D. Визуализация предоставляет разработчикам инструменты, которые могут расширить передовые производственные возможности. Визуализация с помощью визуальных образов является эффективным способом общения. Зрительное представления является одним из лучших способов коммуникации с потенциальными клиентами. Эффективное общение позволяет тратить больше времени на улучшение своих проектов и продуктивное взаимодействие. Визуализация 3D представляет собой технику создания объемных изображений, диаграмм или анимации.

В статье рассмотрены методы и средства визуализации больших данных: цели разведочного анализа и их значимость в Data Science, виды графиков и правила их представления, а также соответствующие инструменты.

Что такое EDA или визуализация данных для Data Science

В отличие от инфографики, которая ближе к дизайну, чем к Data Science, визуализация данных не содержит декоративных элементов, а отражает большие объёмы информации с учетом возможных взаимосвязей [1]. Но в Data Science визуализация данных используется не только для наглядного представления результатов в виде понятных графиков. Это скорее метод быстрого прототипирования, когда с помощью множества визуальных представлений одних и тех же данных аналитик или Data Scientist пытается обнаружить скрытые взаимосвязи и зависимости [2]. Этот подход называется разведочный анализ данных (Exploratory Data analysis, EDA) и применяется для решения следующих задач [3]:

максимальное погружение в данные;
выявление основных структур;
выбор наиболее важных переменных;
обнаружение отклонений и аномалий;
проверка основных гипотез;
разработка начальных моделей.

Можно сказать, что EDA – часть процесса подготовки данных к ML-моделированию, когда после этапов выборки и очистки датасета выполняется генерация признаков (рис. 1.).

Рис. 1. Место EDA в Data Science

Кроме того, EDA позволяет Data Scientist’у убедиться в корректной интерпретации результатов и их применимости к желаемому бизнес-контексту. А бизнес-пользователи могут оперативно проверить правильность своих предположений, в т.ч. то, что они задают правильные вопросы. Таким образом, EDA играет роль средства валидации – оценки того, насколько данные соответствуют бизнес-целям. Это особенно важно при работе с Big Data, когда датасет собирается из множества различных источников с разными уровнями точности и детализации. На практике EDA даже приводит к интересным бизнес-инсайтам. Например, определение четкой зависимости суммы чека от времени суток, корреляция числа посетителей с погодными условиями и т.д. [4]

Математическую основу EDA составляют статистика и теория вероятностей, в частности, вероятностные распределения переменных, корреляционные матрицы, факторный анализ, дискриминантный анализ, многомерное шкалирование. В качестве практических инструментов для разведочного анализа используются специализированные математические программы (SAS, Matlab, KNIME, Weka, Orange), системы типа RStudio, оригинальные скрипты на Python и даже встроенные формулы табличных редакторов, таких как Excel и Google Sheets [5]. Подробнее инструменты EDA и визуализации данных рассмотрены далее.

Как показать данные: виды графиков

Выбирая наиболее подходящий вид графика для визуализации данных, следует, прежде всего, определить цель анализа и/или представления информации, например, [6]:

сравнить разные показатели;
продемонстрировать распределение данных – какие значения встречаются чаще или реже других;
показать состав и структуру;
выявить взаимосвязи между переменными.

Для этих целей используется более 20 видов различных диаграмм, от линейных графиков до корреляционных матриц. Выбор конкретной диаграммы для визуализации данных также зависит от числа анализируемых переменных и временных периодов (рис. 2.) [7].

Рис. 2. Многообразие диаграмм для визуализации данных

На практике в Data Science наиболее часто используются следующие виды графиков и диаграмм [8]:

гистограмма для визуализации распределения данных в рамках непрерывного интервала или ограниченного периода времени, определения концентрации значений, а также выявления предельных показателей, пропусков или отклонений (рис.3).

диаграмма рассеяния для выявления корреляции между двумя переменными (рис.4);

диаграмма размаха (ящик с усами) для отображения групп числовых данных через квартили, что удобно при сравнении распределений между большим количеством датасетов (рис.5)

Рис. 5. Диаграмма размаха

Рис. 6. Тепловые матрицы для количественного и качественного анализа

пузырьковая диаграмма для сравнения и отображения взаимосвязей между разными переменными с помощью их местоположения и пропорций – часто используется для анализа паттернов и поиска корреляций (рис.7).

Правильно выбранный вид диаграммы для визуализации данных соответствует следующим критериям [1]:

краткость – возможность одновременно отобразить много разнотипных данных;
относительность и близость – способность демонстрировать кластеры, относительные размеры групп, их схожесть и различие, выпадающие значения;
концентрацию и контекст – возможность легко и оперативно взаимодействовать с выбранным объектом путем его интерактивного просмотра (отображение структуры и связей);
масштабируемость – возможность легко и быстро изменять размеры представления;
удобство пользователяза счет максимальной наглядности предоставления и поддержка интуитивных действий по выявлению закономерностей.

Инструменты визуализации данных

Современный рынок программного обеспечения предоставляет множество инструментов визуализации данных, от бесплатных интернет-сервисов до дорогих корпоративных пакетов: Excel, Google Sheets, Google Data Studio, RStudio, Tableau, Power BI, QlikView, OWOX BI Smart Data, SAS [6]. Большинство из них предоставляет не только встроенные средства для анализа датасетов, но и позволяет настраивать их и адаптировать исходный код к специфике отдельных проектов, а также создавать интерактивные динамические отчеты. Например, в [9] представлен подробный обзор целых 36 инструментов визуализации данных для различных прикладных задач, помимо EDA: картография, инфографика, создание интерактивных дэшбордов и т.д. Примечательно, что часть из них (Chart.js, Raw, Dygraphs, ZingChart, FusionCharts Suite XT, D3.js и многие другие) представляют собой плагины или библиотеки, которые можно интегрировать с другими средствами работы Data Scientist’a [9].

Интересен также сравнительный анализ наиболее популярных инструментов визуализации данных для маркетинговой аналитики, приведенный в [6] (рис. 8).

Рис. 8. Сравнительный анализ 5 популярных инструментов визуализации данных для маркетинговой аналитики

Хотя этот обзор больше относится к аналитике данных, чем непосредственно к Data Science и Big Data, он показывает еще одно важное применение визуализации – построение BI-дэшбордов для мониторинга различных бизнес-показателей (конверсия, характеристики пользователей и пр.) [6]. При проектировании дашбордов не стоит использовать все возможные виды диаграмм, стремясь по максимуму использовать все возможности визуализации: перегруженная витрина данных непонятна и сложна в эксплуатации. Пример удобного интерактивного дэшборда для ТОП-менеджера показан на рисунке 9 [2].

Рис. 9. Дашборд руководителя из Tableau

Заключение

Резюмируя использование методов и средств визуализации данных в Data Science и аналитике Big Data, можно сделать следующие выводы:

Читайте также: