課程大綱： 可視化導(dǎo)論培訓(xùn)
01
打開可視化的大門
每天，分散在人類各個(gè)活動(dòng)領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)蜂擁而來，并對(duì)人們的生活產(chǎn)生著重要的影響。數(shù)據(jù)可視化做到了將它們躍然紙上，鉤深索隱。本章我們將一同探索可視化的奧秘，學(xué)習(xí)可視化的釋義，了解從16世紀(jì)發(fā)展至今的可視化歷史淵源，給出粗略的可視化分類標(biāo)準(zhǔn)，并介紹實(shí)用的數(shù)據(jù)可視化工具。
1.1 可視化初識(shí)
1.2 可視化的前世今生
1.3 可視化深入理解及掌握
02
感知與認(rèn)知
在可視化與可視分析過程中，用戶是所有行為的主體：通過視覺感知器官獲取可視信息、編碼并形成認(rèn)知，在交互分析過程中獲取解決問題的方法。在這個(gè)過程中，感知和認(rèn)知能力直接影響著信息的獲取和處理進(jìn)程，并進(jìn)而影響對(duì)外在世界環(huán)境所做出的反應(yīng)。本章課程將介紹視覺感知與認(rèn)知的基本概念，并介紹格式塔理論與視覺通道的基本知識(shí)。
2.1 視覺感知與認(rèn)知
2.2 格式塔理論
2.3 視覺通道
03
數(shù)據(jù)
隨著大數(shù)據(jù)概念的興起，數(shù)據(jù)早已融入到我們的生活之中，無論是拍到的照片，還是在微博的留言，都形成了大量的數(shù)據(jù)。通過分析與挖掘這些數(shù)據(jù)，我們能夠從中發(fā)現(xiàn)許多有價(jià)值的信息。本次課程將從數(shù)據(jù)的角度描述數(shù)據(jù)科學(xué)的基本概念與分析方法，從介紹數(shù)據(jù)的基本類型開始，由淺入深地探討數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)描述、數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)清洗、可視化數(shù)據(jù)探索，后以數(shù)據(jù)挖掘的角度描述與數(shù)據(jù)可視化有關(guān)的數(shù)據(jù)處理思路。
3.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
3.2 數(shù)據(jù)分析與探索
3.3 可視化+
04
數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)（上）
可視化是一個(gè)將數(shù)據(jù)以一定的變換和可視編碼的原則映射為可視化視圖的過程。盡管不同的領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可視化將面對(duì)不同的數(shù)據(jù)、面臨不同的挑戰(zhàn)，但可視化的基本步驟、流程和體系是共同的。本章概要地介紹數(shù)據(jù)可視化的基本流程和可視設(shè)計(jì)模型，并介紹流程中數(shù)據(jù)處理與變換的這一步驟中的常用方法。
4.1 可視化基本流程初探
4.2 數(shù)據(jù)可視化的框架
4.3 數(shù)據(jù)處理與變換1
4.4 數(shù)據(jù)處理與變換2
05
數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)（下）
日常生活中，我們經(jīng)常能看到一些糟糕的可視化設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)或多或少都違背了可視化設(shè)計(jì)的原則，以至于無法有效且高效地表達(dá)數(shù)據(jù)。因此，了解并掌握可視化設(shè)計(jì)的基本原則非常重要，他能讓我們知道如何從原始數(shù)據(jù)到后的可視化，如何使用正確的方式來編碼特定類型的數(shù)據(jù)以及如何大程度提升可視化作品的表現(xiàn)力和有效性。
5.1 可視化編碼
5.2 可視化圖表
5.3 可視化設(shè)計(jì)三部曲
5.4 可視化設(shè)計(jì)進(jìn)階
06
空間數(shù)據(jù)可視化
空間場(chǎng)數(shù)據(jù)是對(duì)連續(xù)的空間進(jìn)行度量，并按照坐標(biāo)或者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)?？臻g場(chǎng)數(shù)據(jù)有多種來源，包括實(shí)際測(cè)量的值和軟件模擬的結(jié)果。理解空間場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)認(rèn)知自我和外部世界非常重要。本次課程將討論范圍限定在一維、二維、或三維真實(shí)物理空間的數(shù)據(jù)，因此大多屬于科學(xué)數(shù)據(jù)。
6.1 空間場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化概述
6.2 標(biāo)量場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化（上）
6.3 標(biāo)量場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化（下）
6.4 矢量場(chǎng)和張量場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化
07
地理信息可視化
從自然界的氣象，地形到城市中的人群，車輛，定位技術(shù)的發(fā)展與繁榮產(chǎn)生了海量的地理信息數(shù)據(jù)。地理信息空間數(shù)據(jù)描述了真實(shí)的人類生活空間，歷來是可視化研究和應(yīng)用的重要對(duì)象。地理信息可視化側(cè)重于研究數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式及方法，它能夠讓我們理解數(shù)據(jù)，掌握數(shù)據(jù)，并幫助我們更好的安排日常生活，促進(jìn)城市的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。本章我們將主要介紹地理信息空間的基本原理，地圖繪制的基本概念和地理信息數(shù)據(jù)的可視化方法。
7.1 靈活多變的地圖
7.2 地圖上的點(diǎn)與線
7.3 區(qū)域數(shù)據(jù)可視化
7.4 地理可視化應(yīng)用
08
時(shí)變數(shù)據(jù)可視化
時(shí)間在可視化中是一個(gè)非常重要的維度和屬性。隨時(shí)間變化的、帶有時(shí)間屬性的數(shù)據(jù)稱為時(shí)變數(shù)據(jù)。時(shí)變型數(shù)據(jù)大致可以分為兩類，第一種是時(shí)間序列數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)以時(shí)間軸排列，第二種類型是順序型數(shù)據(jù)：它不以時(shí)間為變量，但具有內(nèi)在的排列順序。本章從時(shí)變型數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)的三個(gè)維度、多變量時(shí)變型數(shù)據(jù)可視化、流數(shù)據(jù)可視化來講解如何選擇適合時(shí)變型數(shù)據(jù)的可視化方法。
8.1 時(shí)間屬性的可視化
8.2 多變量時(shí)變型數(shù)據(jù)可視化
8.3 流數(shù)據(jù)可視化
09
樹結(jié)構(gòu)
層次數(shù)據(jù)是一種常見的數(shù)據(jù)類型，著重表示的是個(gè)體之間的層次關(guān)系。這種關(guān)系在現(xiàn)實(shí)世界中無處不在。它可以表現(xiàn)為包含和從屬關(guān)系。例如，地球有七大洲，每個(gè)大洲包含若干國(guó)家，而每個(gè)國(guó)家又劃分為若干個(gè)省市。在社會(huì)組織或者機(jī)構(gòu)里，同樣存在著分層的從屬關(guān)系。本章將著重介紹樹結(jié)構(gòu)的可視化方法。
9.1 樹結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
9.2 樹結(jié)構(gòu)可視化I
9.3 樹結(jié)構(gòu)可視化II
10
圖結(jié)構(gòu)
圖表示的是自由復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)，在生活，工業(yè)，科研中無處不在。比如班級(jí)里同學(xué)之間的關(guān)系，物流運(yùn)輸?shù)牡缆方煌ňW(wǎng)，不同研究機(jī)構(gòu)與人員的合作關(guān)系等。我們把這些關(guān)系抽取出來，變成圖結(jié)構(gòu)，用多姿多彩的可視化方法去呈現(xiàn)其中的奧秘，可以讓我們發(fā)現(xiàn)其中有趣的現(xiàn)象，理解背后潛在的規(guī)律。
10.1 圖簡(jiǎn)介
10.2 圖可視化
10.3 圖的視覺優(yōu)化
10.4 動(dòng)態(tài)圖簡(jiǎn)介
10.5 圖可視化工具與應(yīng)用
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文本數(shù)據(jù)
文本信息無處不在，譬如，郵件、新聞、工作報(bào)告等等都是日常處理的信息。面對(duì)文本信息的爆炸式增長(zhǎng)和日益加快的工作節(jié)奏，通過人工閱讀大量文字來獲取信息暗藏著信息理解速度滯后的問題。利用可視化增強(qiáng)人類對(duì)文本和文檔的理解在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。
11.1 文本數(shù)據(jù)可視化簡(jiǎn)介
11.2 文本內(nèi)容可視化
11.2.1 基于關(guān)鍵詞的內(nèi)容可視化
11.2.2 基于特征的內(nèi)容可視化
11.2.3 時(shí)序文檔的內(nèi)容可視化
11.3 文本關(guān)系可視化
12
高維數(shù)據(jù)
在我們的生產(chǎn)生活中，無論是城市交通、醫(yī)療健康還是體育分析，都在不斷地產(chǎn)生著海量的高維數(shù)據(jù)。但人類對(duì)于數(shù)字，尤其是海量高維數(shù)據(jù)的感知能力不強(qiáng)，這就提出了高維數(shù)據(jù)可視化的需求。那么究竟什么是高維數(shù)據(jù)？如何降低數(shù)據(jù)的維度？如何使用可視化表現(xiàn)出高維數(shù)據(jù)的特征？本章將著重介紹高維數(shù)據(jù)可視化的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。
12.1 數(shù)據(jù)及其維度
12.2 高維數(shù)據(jù)變換
12.3 高維數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)
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交互
正是因?yàn)橛辛私换ィ梢暬诺靡院陀脩粽归_溝通，響應(yīng)用戶的不同需求，并輔助他們快速地探索數(shù)據(jù)的內(nèi)在，完成多樣的分析任務(wù)。隨著科技的發(fā)展，交互的方式和設(shè)備種類，都變得越來越豐富。與此同時(shí)，交互也滲透到我們生活的各個(gè)方面，給我們帶來更加便捷的生活。可視化評(píng)估是衡量可視化價(jià)值的方法。有了評(píng)估結(jié)果之后，我們才能了解當(dāng)前可視化系統(tǒng)的不足，進(jìn)而做出相應(yīng)的改進(jìn)。
13.1 可視化交互簡(jiǎn)述
13.2 可視化交互空間與模型
13.3 可視化交互設(shè)備
13.4 可視化的價(jià)值和評(píng)估
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可視化工具
目前，可視化的研究、開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)廣泛，其使用的軟件系統(tǒng)和工具也多種多樣，這些工具在目標(biāo)領(lǐng)域、用戶技能、可視化效果等方面都有差異。采用合適的可視化工具，才能使得可視化的開發(fā)更加快速有效。本次課程，我們將詳細(xì)的介紹可視化領(lǐng)域的相關(guān)工具，以便更好的了解如何動(dòng)手進(jìn)行可視化實(shí)踐。
14.1 可視化工具簡(jiǎn)介
14.2 配置式可視化工具
14.3 編程式可視化工具
14.4 可視化工具社區(qū)
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可視化應(yīng)用實(shí)例
通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，從基本概念到各種不同類別數(shù)據(jù)的可視化方法都做了基本的介紹。本章將通過案例，從實(shí)際應(yīng)用的角度講解可視化。
15.1 可視化與形象思維
15.2 大數(shù)據(jù)可視化的作用
15.3 大數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用案例
15.3.1 大數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用案例（上）
15.3.2 大數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用案例（中）
15.3.3 大數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用案例（下）
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