數(shù)據(jù)可視化之美

前言

Toby Segaran和Jeff Hammerbacher的《數(shù)據(jù)之美》探索了從數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、組織和分析等與數(shù)據(jù)相關(guān)的方方面面。很自然地，編著本書(shū)的想法正是基于此書(shū)。在編著《數(shù)據(jù)之美》一書(shū)的過(guò)程中，我們就很清晰地認(rèn)識(shí)到可視化——把信息作為藝術(shù)品展現(xiàn)給人們——是一個(gè)值得我們另行審視且非常有深度和廣度的話題。成功的可視化，如果做得漂亮，雖表面簡(jiǎn)單卻富含深意，可以讓觀察者一眼就能洞察事實(shí)并產(chǎn)生新的理解。我們希望幫助新手在可視化這個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域中了解專家們?yōu)閷?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所采用的方法和決策過(guò)程。饒有趣味的是，在收集潛在的撰稿人列表時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)“美麗”一詞可以有非常多的詮釋方式。Andy Oram和Greg Wilson的《Beautiful Code》（該書(shū)中文版《代碼之美》已由機(jī)械工業(yè)出版社于2009年1月出版，ISBN：978-7-111-25133-0）一書(shū)奠定了該“之美”系列，它把“美麗”定義為解決某些問(wèn)題的一種簡(jiǎn)單優(yōu)雅的方式。但是，可視化——作為信息和藝術(shù)的融合——自然地結(jié)合了問(wèn)題求解和藝術(shù)這兩個(gè)方面，允許我們同時(shí)通過(guò)理性和傳統(tǒng)的感官方式來(lái)感受美麗。我們希望你會(huì)和我們一樣喜歡本書(shū)所展現(xiàn)的豐富多彩的背景知識(shí)、項(xiàng)目和方法。雖然各章涉及的背景、項(xiàng)目和方法不同，但它們確實(shí)為那些善于思考和觀察的人們提供了一些主題。整本書(shū)圍繞著尋找數(shù)據(jù)的思想展開(kāi)討論，包括講故事、色彩使用、數(shù)據(jù)中的粒度級(jí)別和用戶探索。抓住這些線索，看看它們可以給你的工作帶來(lái)什么啟發(fā)。本書(shū)的版稅將捐贈(zèng)給“人道建筑組織”（Architecture for Humanity，http://www.architectureforhumanity.org）。該組織致力于通過(guò)為最需要的地方提供設(shè)計(jì)、建造和開(kāi)發(fā)服務(wù)，以使得世界變得更加美好。我們希望你會(huì)思考自己的設(shè)計(jì)過(guò)程如何改變世界。本書(shū)的組織方式以下是本書(shū)的概覽：第1章“論美”。Noah Iliinsky 給出了在可視化情境下，美所蘊(yùn)涵的意義，為什么值得追求，以及如何追求。第2章“曾經(jīng)的堆疊時(shí)間序列：講述故事在信息可視化中的重要性”。Matthias Shapiro闡述了講故事對(duì)于可視化的重要性，引導(dǎo)讀者一起創(chuàng)建一個(gè)自己可以實(shí)現(xiàn)的、簡(jiǎn)單的可視化項(xiàng)目。第3章“Wordle”。Jonathan Feinberg介紹了他所發(fā)明的流行的可視化文本的內(nèi)部工作方式，探討了其在這過(guò)程中從技術(shù)和審美角度上所做的選擇。第4章“色彩：數(shù)據(jù)可視化的‘灰姑娘’”。Michael Driscoll闡述了如何有效地使用顏色來(lái)表達(dá)我們尚未意識(shí)到而大腦卻可以識(shí)別的其他維度的數(shù)據(jù)。第5章“信息映射：重新設(shè)計(jì)紐約地鐵圖”。Eddie Jabbour以探索簡(jiǎn)陋的地鐵圖作為基本的可視化工具來(lái)理解復(fù)雜的系統(tǒng)。第6章“飛行模式：深入探索”。Aaron Koblin和Valdean Klump對(duì)美國(guó)和加拿大的民航交通進(jìn)行可視化，揭示了一種“瘋狂”的空中旅行方法。第7章“你的選擇揭示你是誰(shuí)：社會(huì)模式的挖掘和可視化”。Valdis Krebs深入探索行為數(shù)據(jù)，證明了通過(guò)我們購(gòu)買的書(shū)和交往的人能夠更深入地揭示自我。第8章“美國(guó)參議院社交圖（1991—2009）的可視化”。Andrew Odewahn通過(guò)“定量”的證據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)美國(guó)參議院關(guān)于投票聯(lián)盟的“定性”的故事。第9章“鳥(niǎo)瞰圖：搜索和發(fā)現(xiàn)”。Todd Holloway通過(guò)已經(jīng)應(yīng)用于YELLOWPAGES.COM網(wǎng)站和Netflix頒獎(jiǎng)中的近似圖形化技術(shù)來(lái)探索搜索和發(fā)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特征。第10章“從社交網(wǎng)絡(luò)可視化的混雜之中尋找美麗的感悟”。Adam Perer通過(guò)結(jié)合可視化和統(tǒng)計(jì)的交互技術(shù)，以幫助讀者深入探索混雜的社交網(wǎng)絡(luò)可視化。第11章“美麗的歷史：對(duì)維基百科可視化”。Martin Wattenberg和Fernanda Viégas從最初的設(shè)計(jì)草圖到發(fā)表的科學(xué)論文，通過(guò)可視化帶領(lǐng)讀者走向未知領(lǐng)域的探索。第12章“把表轉(zhuǎn)換成樹(shù)：把并行集發(fā)展成意義深遠(yuǎn)的項(xiàng)目”。Robert Kosara重點(diǎn)描述了數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)和基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。第13章“‘X byY’的設(shè)計(jì)：奧地利電子藝術(shù)節(jié)檔案的信息美學(xué)探索”。Moritz Stefaner描述了努力尋找的一種信息展現(xiàn)方式，這種方式不僅有用且信息充實(shí)，而且是感性的、令人回味的。第14章“矩陣探秘”。Maximilian Schich揭秘了資料數(shù)據(jù)庫(kù)中由于管理員的本地操作和數(shù)據(jù)源的異構(gòu)性產(chǎn)生的一些非直觀的結(jié)構(gòu)特征。第15章“1994年：基于《紐約時(shí)報(bào)》上的文章搜索API的數(shù)據(jù)探索”。Jer Thorp引領(lǐng)讀者使用API對(duì)《紐約時(shí)報(bào)》資料庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行探索和可視化。第16章“《紐約時(shí)報(bào)》的一天”。Michael Young和Nick Bilton描述了《紐約時(shí)報(bào)》研發(fā)組是如何使用Python和Map/Reduce來(lái)處理美國(guó)以及全世界的Web站點(diǎn)和手機(jī)網(wǎng)站的流量數(shù)據(jù)。第17章“深入揭秘復(fù)雜系統(tǒng)”。Lance Putnam、Graham Wakefield、Haru Ji、Basak Alper、Dennis Adderton和JoAnn Kuchera-Morin教授描述了AlloSphere項(xiàng)目通過(guò)尖端高科技可視化和可聽(tīng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的非凡的科學(xué)探索。第18章“解剖可視化：真正的黃金標(biāo)準(zhǔn)”。Anders Persson描述了使用新的成像技術(shù)來(lái)收集和分析人類和動(dòng)物尸體數(shù)據(jù)。第19章“動(dòng)畫可視化：機(jī)遇和缺點(diǎn)”。Danyel Fisher嘗試提出設(shè)計(jì)動(dòng)畫可視化的一種框架。第20章“帶索引的可視化”。Jessica Hagy提出了對(duì)可視化這頭“大象”的各個(gè)方面的洞察，因此可以對(duì)全局有更透徹的理解。本書(shū)使用的體例本書(shū)遵循以下字體體例：斜體（Italic）表示新的術(shù)語(yǔ)、URL、Email地址、文件名和文件擴(kuò)展名。等寬字體（Constant width）用于程序清單以及段落中的程序單元如變量或函數(shù)名稱、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)類型、環(huán)境變量、聲明和關(guān)鍵字。等寬粗體字（Constant width bold）顯示命令或者其他由用戶逐字輸入的文本。等寬斜體字（Constant width italic）表示必須根據(jù)用戶提供的值或者由上下文決定的值進(jìn)行替代的文本。使用本書(shū)的樣例代碼本書(shū)是為了幫助你完成工作。通常來(lái)說(shuō)，你可以在你的程序和文檔中使用本書(shū)的代碼。除非你使用了本書(shū)的大量代碼，否則你無(wú)需聯(lián)系我們以獲取許可。例如，寫一個(gè)程序用到本書(shū)的幾段代碼不需要獲得許可；銷售和分發(fā)O’Reilly叢書(shū)的例子代碼光盤需要獲得許可；引用本書(shū)的樣例代碼來(lái)解決一個(gè)問(wèn)題不需要獲得許可；結(jié)合本書(shū)的大量代碼到你的產(chǎn)品文檔中需要獲得許可。我們不要求你（引用本書(shū)時(shí)）給出出處，但是如果你這么做，我們對(duì)此表示感謝。出處通常包含標(biāo)題、作者、出版社和 ISBN。例如：“Beautiful Visualization, edited by JulieSteele 和 Noah Iliinsky. Copyright 2010 O’Reilly Media, Inc., 978-1-449-37986-5.”致謝首先，我們要感謝各位作者投入這么多的時(shí)間和精力來(lái)分享他們的智慧。他們共同的愿景和經(jīng)歷給我們留下了深刻的印象，并且激發(fā)我們?cè)诠ぷ髦械膭?chuàng)作靈感。Julie：感謝家人Barbara、 Pete和 Matt，感謝他們一直以來(lái)的支持，感謝他們激發(fā)了我對(duì)世界的好奇心。感謝Martin，感謝他的陪伴和永遠(yuǎn)跳動(dòng)著的思維，他給我?guī)?lái)了很多靈感。Noah：感謝在過(guò)去這些年來(lái)幫助我探索的每一位人，尤其是我的老師、同事和家人，他們總是給我提出很好的問(wèn)題，幫助我更好地思考。

內(nèi)容概要

　　可視化是數(shù)據(jù)描述的圖形表示，旨在一目了然地揭示數(shù)據(jù)中的復(fù)雜信息?？梢暬牡湫腿缂~約地鐵圖和人腦圖。成功的可視化的美麗之處既在于其藝術(shù)設(shè)計(jì)，也在于其通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)的優(yōu)雅展示，能夠有效地產(chǎn)生對(duì)數(shù)據(jù)的洞察和新的理解。
　　在本書(shū)中，20多位可視化專家包括藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、評(píng)論家、科學(xué)家、分析師、統(tǒng)計(jì)學(xué)家等，展示了他們?nèi)绾卧诟髯缘膶W(xué)科領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)展項(xiàng)目。他們共同展示了可視化所能實(shí)現(xiàn)的功能以及如何使用它來(lái)改變世界。在《數(shù)據(jù)可視化之美》中，你將：
　　· 通過(guò)簡(jiǎn)單的可視化實(shí)踐探索講故事的重要性。
　　· 了解顏色如何傳達(dá)我們尚未充分意識(shí)到而大腦已經(jīng)識(shí)別出的信息。
　　· 發(fā)現(xiàn)我們購(gòu)買的書(shū)籍和我們的交際圈如何揭示內(nèi)心的自我。
　　· 通過(guò)對(duì)民航交通的可視化探索識(shí)別航空旅行的混亂的一種方法。
　　· 揭秘研究人員如何調(diào)查未知問(wèn)題，包括從最初的草圖到發(fā)表的論文。

書(shū)籍目錄

前言
第1章論美
何為美
學(xué)習(xí)經(jīng)典
如何實(shí)現(xiàn)美麗
付諸實(shí)踐
結(jié)束語(yǔ)
第2章曾經(jīng)的堆疊時(shí)間序列
問(wèn)題+可視化數(shù)據(jù)+場(chǎng)景=故事
創(chuàng)建有效的可視化的步驟
可視化創(chuàng)建實(shí)踐
結(jié)束語(yǔ)
第3章Wordle
Wordle的起源
Wordle如何工作
Wordle是優(yōu)秀的信息可視化嗎
如何真正使用Wordle
結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
第4章色彩：數(shù)據(jù)可視化的“灰姑娘”
為什么在數(shù)據(jù)圖像中使用色彩
亮度作為恢復(fù)局部密度的方法
展望未來(lái)：關(guān)于動(dòng)畫
方法
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)和補(bǔ)充閱讀
第5章信息映射：重新設(shè)計(jì)紐約地鐵圖
需要更好的工具
回憶在倫敦
紐約之“殤”
好的工具衍生更好的工具
尺寸只是一個(gè)因素
從回顧到展望
紐約獨(dú)特的復(fù)雜性
地理即關(guān)系
砍掉“雞毛蒜皮”的東西
結(jié)束語(yǔ)
第6章飛行模式：深入探索
技術(shù)和數(shù)據(jù)
色彩
動(dòng)向
異常和錯(cuò)誤
結(jié)束語(yǔ)
致謝
第7章你的選擇揭示你是誰(shuí)：社會(huì)模式的挖掘和可視化
早期社交圖
Amazon的書(shū)籍購(gòu)買數(shù)據(jù)的社交圖
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第8章美國(guó)參議院社交圖(1991～2009)的可視化
創(chuàng)建可視化
產(chǎn)生的故事
什么使它美麗
什么使它丑陋
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第9章鳥(niǎo)瞰圖：搜索和發(fā)現(xiàn)
可視化技術(shù)
YELLOWPAGESCOM
Netflix獎(jiǎng)項(xiàng)
創(chuàng)建自己的可視化
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第10章從社交網(wǎng)絡(luò)可視化的混雜之中尋找美麗的感悟
社交網(wǎng)絡(luò)可視化
誰(shuí)想要對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化
SociaIAction的設(shè)計(jì)
案例研究：從混亂到美麗
參考文獻(xiàn)
第11章美麗的歷史：對(duì)維基百科可視化
描述分組編輯
歷史流的實(shí)際作用
染色圖：一次對(duì)一個(gè)人進(jìn)行可視化
結(jié)束語(yǔ)
第12章把表轉(zhuǎn)換成樹(shù)：
把并行集發(fā)展成意義深遠(yuǎn)的項(xiàng)目
分類數(shù)據(jù)
并行集
可視化重設(shè)計(jì)
新的數(shù)據(jù)模型
數(shù)據(jù)庫(kù)模型
樹(shù)結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)
現(xiàn)實(shí)世界中的并行集
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第13章“X by Y”的設(shè)計(jì)：
奧地利電子藝術(shù)節(jié)檔案的信息美學(xué)探索
簡(jiǎn)介和概念
了解數(shù)據(jù)形勢(shì)
探索數(shù)據(jù)
初次可視化草圖
最終產(chǎn)品
結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
第14章矩陣探秘
越多越好嗎
把數(shù)據(jù)庫(kù)看做網(wǎng)絡(luò)
可見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型定義
網(wǎng)絡(luò)維度
矩陣“縮小鏡”
減少?gòu)?fù)雜性
矩陣操作進(jìn)階
改善后的矩陣
數(shù)據(jù)規(guī)模擴(kuò)大
深層次應(yīng)用
結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
第15章1994年：基于《紐約時(shí)報(bào)》
上的文章搜索API的數(shù)據(jù)探索
獲取數(shù)據(jù)：文章搜索API
管理數(shù)據(jù)：使用Processing編程語(yǔ)言
三個(gè)簡(jiǎn)單的步驟
維度搜索
連接
結(jié)束語(yǔ)
第16章《紐約時(shí)報(bào)》的一天
收集一些數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)清洗
Pytlion、Map/Reduce和Hadoop
可視化的第一步
剛剛處理的數(shù)據(jù)哪去了
場(chǎng)景1，步驟1
場(chǎng)景1，步驟2
可視化的第二步
可視化比例和其他可視化優(yōu)化
使定時(shí)拍攝能夠正常工作
生成的視頻有什么用
結(jié)束語(yǔ)
致{射
第17章深入揭秘復(fù)雜系統(tǒng)
多模式“競(jìng)技場(chǎng)”
創(chuàng)造性思維的路線圖
項(xiàng)目探討
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第18章解剖可視化：真正的黃金標(biāo)準(zhǔn)
背景
對(duì)法醫(yī)工作的影響
虛擬尸檢流程
虛擬尸檢的未來(lái)
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)和擴(kuò)展閱讀
第19章動(dòng)畫可視化：機(jī)遇和缺點(diǎn)
動(dòng)畫原則
科學(xué)可視化中的動(dòng)畫
從卡通中學(xué)習(xí)
展現(xiàn)不是探索
動(dòng)畫類型
用Dynavis制作的舞臺(tái)動(dòng)畫
動(dòng)畫原則
結(jié)束語(yǔ)：是否采用動(dòng)畫
擴(kuò)展閱讀
致謝
參考文獻(xiàn)
第20章帶索引的可視化
可視化：是一頭“大象”
可視化：是一門藝術(shù)
可視化：是一種商務(wù)
可視化：是永恒的
可視化：此時(shí)此刻
可視化：是編碼的
可視化：是清晰的
可視化：是可學(xué)習(xí)的
可視化：是一個(gè)流行語(yǔ)
可視化：是一個(gè)機(jī)遇
作者簡(jiǎn)介

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