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、組織和分析等與數(shù)據(jù)相關的方方面面。很自然地，編著本書的想法正是基于此書。在編著《數(shù)據(jù)之美》一書的過程中，我們就很清晰地認識到可視化——把信息作為藝術品展現(xiàn)給人們——是一個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，雖表面簡單卻富含深意，可以讓觀察者一眼就能洞察事實并產(chǎn)生新的理解。我們希望幫助新手在可視化這個不斷發(fā)展的領域中了解專家們?yōu)閷崿F(xiàn)這一目標所采用的方法和決策過程。饒有趣味的是，在收集潛在的撰稿人列表時，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》（該書中文版《代碼之美》已由機械工業(yè)出版社于2009年1月出版，ISBN：978-7-111-25133-0）一書奠定了該“之美”系列，它把“美麗”定義為解決某些問題的一種簡單優(yōu)雅的方式。但是，可視化——作為信息和藝術的融合——自然地結合了問題求解和藝術這兩個方面，允許我們同時通過理性和傳統(tǒng)的感官方式來感受美麗。我們希望你會和我們一樣喜歡本書所展現(xiàn)的豐富多彩的背景知識、項目和方法。雖然各章涉及的背景、項目和方法不同，但它們確實為那些善于思考和觀察的人們提供了一些主題。整本書圍繞著尋找數(shù)據(jù)的思想展開討論，包括講故事、色彩使用、數(shù)據(jù)中的粒度級別和用戶探索。抓住這些線索，看看它們可以給你的工作帶來什么啟發(fā)。本書的版稅將捐贈給“人道建筑組織”（Architecture for Humanity，http://www.architectureforhumanity.org）。該組織致力于通過為最需要的地方提供設計、建造和開發(fā)服務，以使得世界變得更加美好。我們希望你會思考自己的設計過程如何改變世界。本書的組織方式以下是本書的概覽：第1章“論美”。Noah Iliinsky 給出了在可視化情境下，美所蘊涵的意義，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闡述了講故事對于可視化的重要性，引導讀者一起創(chuàng)建一個自己可以實現(xiàn)的、簡單的可視化項目。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，探討了其在這過程中從技術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表達我們尚未意識到而大腦卻可以識別的其他維度的數(shù)據(jù)。第5章“信息映射：重新設計紐約地鐵圖”。Eddie Jabbour以探索簡陋的地鐵圖作為基本的可視化工具來理解復雜的系統(tǒng)。第6章“飛行模式：深入探索”。Aaron Koblin和Valdean Klump對美國和加拿大的民航交通進行可視化，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：社會模式的挖掘和可視化”。Valdis Krebs深入探索行為數(shù)據(jù)，證明了通過我們購買的書和交往的人能夠更深入地揭示自我。第8章“美國參議院社交圖（1991—2009）的可視化”。Andrew Odewahn通過“定量”的證據(jù)來評價美國參議院關于投票聯(lián)盟的“定性”的故事。第9章“鳥瞰圖：搜索和發(fā)現(xiàn)”。Todd Holloway通過已經(jīng)應用于YELLOWPAGES.COM網(wǎng)站和Netflix頒獎中的近似圖形化技術來探索搜索和發(fā)現(xiàn)的動態(tài)特征。第10章“從社交網(wǎng)絡可視化的混雜之中尋找美麗的感悟”。Adam Perer通過結合可視化和統(tǒng)計的交互技術，以幫助讀者深入探索混雜的社交網(wǎng)絡可視化。第11章“美麗的歷史：對維基百科可視化”。Martin Wattenberg和Fernanda Viégas從最初的設計草圖到發(fā)表的科學論文，通過可視化帶領讀者走向未知領域的探索。第12章“把表轉(zhuǎn)換成樹：把并行集發(fā)展成意義深遠的項目”。Robert Kosara重點描述了數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)和基礎的數(shù)據(jù)結構或數(shù)據(jù)庫設計之間的關系。第13章“‘X byY’的設計：奧地利電子藝術節(jié)檔案的信息美學探索”。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，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)庫中由于管理員的本地操作和數(shù)據(jù)源的異構性產(chǎn)生的一些非直觀的結構特征。第15章“1994年：基于《紐約時報》上的文章搜索API的數(shù)據(jù)探索”。Jer Thorp引領讀者使用API對《紐約時報》資料庫的數(shù)據(jù)進行探索和可視化。第16章“《紐約時報》的一天”。Michael Young和Nick Bilton描述了《紐約時報》研發(fā)組是如何使用Python和Map/Reduce來處理美國以及全世界的Web站點和手機網(wǎng)站的流量數(shù)據(jù)。第17章“深入揭秘復雜系統(tǒng)”。Lance Putnam、Graham Wakefield、Haru Ji、Basak Alper、Dennis Adderton和JoAnn Kuchera-Morin教授描述了AlloSphere項目通過尖端高科技可視化和可聽化技術實現(xiàn)的非凡的科學探索。第18章“解剖可視化：真正的黃金標準”。Anders Persson描述了使用新的成像技術來收集和分析人類和動物尸體數(shù)據(jù)。第19章“動畫可視化：機遇和缺點”。Danyel Fisher嘗試提出設計動畫可視化的一種框架。第20章“帶索引的可視化”。Jessica Hagy提出了對可視化這頭“大象”的各個方面的洞察，因此可以對全局有更透徹的理解。本書使用的體例本書遵循以下字體體例：斜體（Italic）表示新的術語、URL、Email地址、文件名和文件擴展名。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、數(shù)據(jù)類型、環(huán)境變量、聲明和關鍵字。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行替代的文本。使用本書的樣例代碼本書是為了幫助你完成工作。通常來說，你可以在你的程序和文檔中使用本書的代碼。除非你使用了本書的大量代碼，否則你無需聯(lián)系我們以獲取許可。例如，寫一個程序用到本書的幾段代碼不需要獲得許可；銷售和分發(fā)O’Reilly叢書的例子代碼光盤需要獲得許可；引用本書的樣例代碼來解決一個問題不需要獲得許可；結合本書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（引用本書時）給出出處，但是如果你這么做，我們對此表示感謝。出處通常包含標題、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間和精力來分享他們的智慧。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)我們在工作中的創(chuàng)作靈感。Julie：感謝家人Barbara、 Pete和 Matt，感謝他們一直以來的支持，感謝他們激發(fā)了我對世界的好奇心。感謝Martin，感謝他的陪伴和永遠跳動著的思維，他給我?guī)砹撕芏囔`感。Noah：感謝在過去這些年來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設計，也在于其通過對細節(jié)的優(yōu)雅展示，能夠有效地產(chǎn)生對數(shù)據(jù)的洞察和新的理解。
　　在本書中，20多位可視化專家包括藝術家、設計師、評論家、科學家、分析師、統(tǒng)計學家等，展示了他們?nèi)绾卧诟髯缘膶W科領域內(nèi)開展項目。他們共同展示了可視化所能實現(xiàn)的功能以及如何使用它來改變世界。在《數(shù)據(jù)可視化之美》中，你將：
　　· 通過簡單的可視化實踐探索講故事的重要性。
　　· 了解顏色如何傳達我們尚未充分意識到而大腦已經(jīng)識別出的信息。
　　· 發(fā)現(xiàn)我們購買的書籍和我們的交際圈如何揭示內(nèi)心的自我。
　　· 通過對民航交通的可視化探索識別航空旅行的混亂的一種方法。
　　· 揭秘研究人員如何調(diào)查未知問題，包括從最初的草圖到發(fā)表的論文。

書籍目錄

前言
第1章論美
何為美
學習經(jīng)典
如何實現(xiàn)美麗
付諸實踐
結束語
第2章曾經(jīng)的堆疊時間序列
問題+可視化數(shù)據(jù)+場景=故事
創(chuàng)建有效的可視化的步驟
可視化創(chuàng)建實踐
結束語
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
結束語
致謝
參考文獻
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
亮度作為恢復局部密度的方法
展望未來：關于動畫
方法
結束語
參考文獻和補充閱讀
第5章信息映射：重新設計紐約地鐵圖
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
尺寸只是一個因素
從回顧到展望
紐約獨特的復雜性
地理即關系
砍掉“雞毛蒜皮”的東西
結束語
第6章飛行模式：深入探索
技術和數(shù)據(jù)
色彩
動向
異常和錯誤
結束語
致謝
第7章你的選擇揭示你是誰：社會模式的挖掘和可視化
早期社交圖
Amazon的書籍購買數(shù)據(jù)的社交圖
結束語
參考文獻
第8章美國參議院社交圖(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
結束語
參考文獻
第9章鳥瞰圖：搜索和發(fā)現(xiàn)
可視化技術
YELLOWPAGESCOM
Netflix獎項
創(chuàng)建自己的可視化
結束語
參考文獻
第10章從社交網(wǎng)絡可視化的混雜之中尋找美麗的感悟
社交網(wǎng)絡可視化
誰想要對社交網(wǎng)絡進行可視化
SociaIAction的設計
案例研究：從混亂到美麗
參考文獻
第11章美麗的歷史：對維基百科可視化
描述分組編輯
歷史流的實際作用
染色圖：一次對一個人進行可視化
結束語
第12章把表轉(zhuǎn)換成樹：
把并行集發(fā)展成意義深遠的項目
分類數(shù)據(jù)
并行集
可視化重設計
新的數(shù)據(jù)模型
數(shù)據(jù)庫模型
樹結構增長
現(xiàn)實世界中的并行集
結束語
參考文獻
第13章“X by Y”的設計：
奧地利電子藝術節(jié)檔案的信息美學探索
簡介和概念
了解數(shù)據(jù)形勢
探索數(shù)據(jù)
初次可視化草圖
最終產(chǎn)品
結束語
致謝
參考文獻
第14章矩陣探秘
越多越好嗎
把數(shù)據(jù)庫看做網(wǎng)絡
可見的數(shù)據(jù)模型定義
網(wǎng)絡維度
矩陣“縮小鏡”
減少復雜性
矩陣操作進階
改善后的矩陣
數(shù)據(jù)規(guī)模擴大
深層次應用
結束語
致謝
參考文獻
第15章1994年：基于《紐約時報》
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編程語言
三個簡單的步驟
維度搜索
連接
結束語
第16章《紐約時報》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
場景1，步驟1
場景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
使定時拍攝能夠正常工作
生成的視頻有什么用
結束語
致{射
第17章深入揭秘復雜系統(tǒng)
多模式“競技場”
創(chuàng)造性思維的路線圖
項目探討
結束語
參考文獻
第18章解剖可視化：真正的黃金標準
背景
對法醫(yī)工作的影響
虛擬尸檢流程
虛擬尸檢的未來
結束語
參考文獻和擴展閱讀
第19章動畫可視化：機遇和缺點
動畫原則
科學可視化中的動畫
從卡通中學習
展現(xiàn)不是探索
動畫類型
用Dynavis制作的舞臺動畫
動畫原則
結束語：是否采用動畫
擴展閱讀
致謝
參考文獻
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
可視化：是一種商務
可視化：是永恒的
可視化：此時此刻
可視化：是編碼的
可視化：是清晰的
可視化：是可學習的
可視化：是一個流行語
可視化：是一個機遇
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