Lec 21 信息可视化

TL;DR

• 信息可视化把符号数据映射为几何与视觉变量，利用人类快速发现模式、异常和结构的能力。
• 计算机负责大规模存储与计算，人负责选择模型和解释意义；可视化是两者协作的外部认知界面。
• 交互设计应让用户专注于数据和问题，而不是耗费注意力学习操作方式。

可视化连接计算与认知

[!IMPORTANT]

获取数据、理解数据、处理数据、从数据中提取价值、对数据进行可视化以及传达数据含义的能力，将会在未来几十年里成为一项极其重要的技能……因为如今我们实际上已经拥有了几乎免费且无处不在的数据。因此，真正稀缺的补充性要素，就是理解这些数据并从中提取价值的能力。

—— Hal Varian，发表于 《The McKinsey Quarterly》，2009 年 1 月

在引言部分，回答三个问题？

• 为什么要将信息可视化？
• 什么是可视化？
• 为什么可视化有用？

后面正文部分，我们讲解可视化的形式，包括图表（charts）

信息可视化为何有效

为什么要将信息可视化（infoviz）？

Sol：

• 计算机能够以远超人类的规模存储和处理信息。
• 但在人类的信息处理能力方面，许多任务仍然优于计算机，例如：
  • 发现模式（See patterns）
  • 注意到异常情况（Notice oddities）
  • 建立结构与秩序（Impose order）
  • 选择合适的模型（Choose a suitable model）
• 人与计算机结合起来，比单独依赖任何一方都更强大。即使大部分工作由计算机完成，人类仍然需要一种方式告诉计算机“该做什么工作”

什么是可视化？

Sol：

• 将符号形式的信息转换为几何形式。” —— Bruce H. McCormick 等人，1987 年

• 寻找一种最能支持人类自然感知能力的人造记忆形式。

  ​ —— Jacques Bertin，1967 年

• 利用计算机生成的、可交互的、可视化的数据表示方式来增强人类认知

  ​ ——Stuart K. Card、Jock Mackinlay 与 Ben Shneiderman，1999 年

信息可视化为什么有效？

Sol：

• 一张图片胜过千言万语
• 我们通过感官接受信息
• 感官获取信息的带宽，远远高于人类进行思考时的信息处理能力
  • 相比经过逻辑思考，人类对图像的反应速度更快。
  • 我们甚至可以在不经过主动思考的情况下，感知并记住许多细节
• 把抽象数据转换为视觉变量
• 也就是人类在无需刻意思考的情况下，就能够自动完成的信息处理过程

图表

数据交互

目标

• 我们希望界面能够让用户自由探索
• 理想情况下，用户应该能够“专注于数据本身”，而不是把注意力放在界面的操作方式上
• 信息可视化利用前注意视觉特征，让人们能够在需可以思考的情况下理解信息。
• 有没有一种与数据交互的方式，也能够做到无需思考就能完成操作？