PowerPointDesign匯報(bào)人：AiPPT時(shí)間：202X數(shù)據(jù)可視化概述20XX-20XX01數(shù)據(jù)可視化簡(jiǎn)介CONTENTS02數(shù)據(jù)可視化發(fā)展歷史數(shù)據(jù)可視化流程0304數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)工具和原則PART數(shù)據(jù)可視化簡(jiǎn)介PowerPointDesign01數(shù)據(jù)是可識(shí)別的、抽象的符號(hào)，涵蓋數(shù)字、文字、圖形等，是客觀事物屬性、數(shù)量、位置及其相互關(guān)系的抽象表示。例如，“0、1、2...”、“陰、雨、下降、氣溫”等都是數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，數(shù)據(jù)是能輸入計(jì)算機(jī)并被程序處理的符號(hào)介質(zhì)的總稱(chēng)，隨著計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理對(duì)象的廣泛與復(fù)雜，數(shù)據(jù)形式也日益多樣。數(shù)據(jù)的定義與范疇數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式和載體，信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理后得到的并對(duì)決策產(chǎn)生影響的結(jié)果。數(shù)據(jù)是物理性的符號(hào)，信息是邏輯性和觀念性的，兩者相互依存，不可分離。信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)中信息的可視化，借助圖形化手段有效傳達(dá)與溝通信息。它是一門(mén)科學(xué)，與多個(gè)領(lǐng)域密切相關(guān)，在商業(yè)中發(fā)揮巨大價(jià)值，是商務(wù)智能的重要組成部分；同時(shí)，它也是一門(mén)藝術(shù)，需在功能與美學(xué)形式間達(dá)到平衡。數(shù)據(jù)可視化的意義數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系數(shù)據(jù)可視化的價(jià)值體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)可視化成為傳遞信息不可缺少的手段，是快速理解數(shù)據(jù)的必然要求。它主要從數(shù)據(jù)中尋找模式、關(guān)系和異常，為各領(lǐng)域提供決策支持，如城市交通流量模式分析可為交通管理和調(diào)控提供依據(jù)。數(shù)據(jù)可視化在不同領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化在研究、教學(xué)和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域極為活躍且關(guān)鍵。在商業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)報(bào)表、圖表等形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)和個(gè)人更好地理解數(shù)據(jù)，提升決策效率；在科學(xué)研究中，可視化技術(shù)助力科學(xué)家探索復(fù)雜數(shù)據(jù)中的規(guī)律和關(guān)系。數(shù)據(jù)可視化的價(jià)值與作用PART數(shù)據(jù)可視化發(fā)展歷史PowerPointDesign02早期可視化的萌芽數(shù)據(jù)可視化的起源可追溯到公元2世紀(jì)，但之后發(fā)展緩慢。17世紀(jì)，地質(zhì)探索、數(shù)學(xué)和歷史的普及促進(jìn)了早期地圖、圖表和時(shí)間線(xiàn)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代數(shù)據(jù)可視化奠定了基礎(chǔ)。威廉?普萊費(fèi)爾的貢獻(xiàn)現(xiàn)代圖表的發(fā)明者威廉?普萊費(fèi)爾在1786年出版的《商業(yè)和政治地圖集》中發(fā)明了折線(xiàn)圖和柱狀圖，在1801年出版的《統(tǒng)計(jì)摘要》中發(fā)明了餅狀圖，這些圖表形式至今仍廣泛使用。19世紀(jì)的黃金時(shí)期19世紀(jì)上半葉，人們已掌握整套統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可視化工具，如柱狀圖、餅圖、直方圖等。查爾斯?約瑟夫?密納德將可視化應(yīng)用于工程和統(tǒng)計(jì)，其作品如拿破侖軍隊(duì)損失圖，以藝術(shù)方式詳盡表達(dá)多個(gè)數(shù)據(jù)維度，被愛(ài)德華?塔夫特譽(yù)為“迄今為止最好的統(tǒng)計(jì)圖”。早期發(fā)展與重要人物20世紀(jì)上半葉，政府、商業(yè)機(jī)構(gòu)和科研部門(mén)大量使用可視化統(tǒng)計(jì)圖形，同時(shí)在航空、物理、天文和生物等科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用取得突破性進(jìn)展。多維數(shù)據(jù)可視化和心理學(xué)的引入，使可視化更加嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)用。0120世紀(jì)上半葉的進(jìn)展21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)催生了許多新的可視化技術(shù)和功能，屏幕媒體融入交互、動(dòng)畫(huà)和圖像渲染技術(shù)，加入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，創(chuàng)建沉浸式數(shù)據(jù)交流和實(shí)用環(huán)境。數(shù)據(jù)可視化傳播受眾擴(kuò)大，可視化工具和平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了可視化技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。0221世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)的影響20世紀(jì)至今的發(fā)展PART數(shù)據(jù)可視化流程PowerPointDesign03內(nèi)部數(shù)據(jù)采集內(nèi)部數(shù)據(jù)采集主要針對(duì)企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的數(shù)據(jù)，通常來(lái)源于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，如訂單交易情況。分析用戶(hù)行為數(shù)據(jù)、APP使用情況時(shí)，還需通過(guò)“埋點(diǎn)”方法采集APP或Web的數(shù)據(jù)。外部數(shù)據(jù)采集外部數(shù)據(jù)采集旨在獲取企業(yè)外部數(shù)據(jù)，如競(jìng)品數(shù)據(jù)、官方機(jī)構(gòu)公布的行業(yè)數(shù)據(jù)等。常用“網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)”方法進(jìn)行采集。內(nèi)部和外部采集的數(shù)據(jù)均為二手?jǐn)?shù)據(jù)，而調(diào)查和實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)屬于一手?jǐn)?shù)據(jù)，不在此次探討范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)常含有噪聲和誤差，質(zhì)量較低。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題包括數(shù)據(jù)收集錯(cuò)誤、離群點(diǎn)、遺漏值、數(shù)據(jù)不一致和重復(fù)值等。因此，數(shù)據(jù)清洗和規(guī)范化是數(shù)據(jù)可視化流程中不可或缺的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)的特征和模式往往隱藏在海量數(shù)據(jù)中，需通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘提取。常用的數(shù)據(jù)處理方法有降維、數(shù)據(jù)聚類(lèi)和切分、抽樣等統(tǒng)計(jì)學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)中的方法，以從高維、海量、多樣化的數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的信息支持決策。數(shù)據(jù)處理和變換可視化映射是數(shù)據(jù)可視化流程的核心，將處理后的數(shù)據(jù)信息映射成可視化元素。可視化元素由可視化空間、標(biāo)記和視覺(jué)通道三部分組成。標(biāo)記是數(shù)據(jù)屬性到可視化幾何圖形元素的映射，視覺(jué)通道是數(shù)據(jù)屬性值到標(biāo)記視覺(jué)呈現(xiàn)參數(shù)的映射，兩者結(jié)合完整表達(dá)數(shù)據(jù)信息?？梢暬成淙藱C(jī)交互的重要性在于避免可視化圖形信息過(guò)于臃腫混亂，模糊重點(diǎn)，分散用戶(hù)注意力。常見(jiàn)的交互方式包括滾動(dòng)和縮放、顏色映射的控制、數(shù)據(jù)映射方式的控制和數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次控制等，這些交互功能在可視化輔助分析決策方面發(fā)揮重要作用。人機(jī)交互可視化映射與人機(jī)交互可視化映射后的結(jié)果需通過(guò)用戶(hù)感知才能轉(zhuǎn)化為知識(shí)和靈感。用戶(hù)從可視化結(jié)果中進(jìn)行信息融合、提煉、總結(jié)知識(shí)和獲得靈感，還可利用可視化結(jié)果向他人展示數(shù)據(jù)信息。用戶(hù)感知涉及心理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人機(jī)交互等多個(gè)學(xué)科知識(shí)，影響因素眾多。用戶(hù)感知PART數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)工具和原則PowerPointDesign04大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利用分布式存儲(chǔ)與訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，具有高效、容錯(cuò)性強(qiáng)等特點(diǎn)。主要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)類(lèi)型包括機(jī)械硬盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)等，數(shù)據(jù)組織形式有按行組織、按列組織等，組織管理層次涵蓋塊級(jí)、文件級(jí)及數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)等。0102分布式文件系統(tǒng)如HDFS、GFS等，文檔存儲(chǔ)模型支持嵌套結(jié)構(gòu)和數(shù)組，列式存儲(chǔ)查詢(xún)速度快但插入更新慢，鍵值存儲(chǔ)讀寫(xiě)性能好，圖形數(shù)據(jù)庫(kù)適用于存儲(chǔ)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系數(shù)據(jù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是最傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)處理實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)邏輯。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型可視化數(shù)據(jù)組織與管理工具數(shù)據(jù)篩選原則可視化展示信息要適度，保證用戶(hù)獲取數(shù)據(jù)信息的效率?？赏ㄟ^(guò)提供數(shù)據(jù)篩選操作或使用多視圖、多顯示器等方式，讓用戶(hù)選擇顯示數(shù)據(jù)的部分，避免信息過(guò)少或過(guò)多導(dǎo)致理解困難或思維混亂。數(shù)據(jù)到可視化的直觀映射原則設(shè)計(jì)者需明確數(shù)據(jù)語(yǔ)義，了解用戶(hù)個(gè)性特征，預(yù)測(cè)用戶(hù)行為和期望，提高可視化設(shè)計(jì)的可用性和功能性。同時(shí)，要使用正確的視覺(jué)通道編碼數(shù)據(jù)信息，如類(lèi)別型數(shù)據(jù)用分類(lèi)型視覺(jué)通道，有序型數(shù)據(jù)用定序的視覺(jué)通道。美學(xué)原則美學(xué)設(shè)計(jì)可提高可視化吸引力，促用戶(hù)深入探索。簡(jiǎn)單原則避免過(guò)多元素造成復(fù)雜效果，平衡原則使元素平衡分布，聚焦原則突出重要元素，通過(guò)這些原則實(shí)現(xiàn)功能與形式的完美結(jié)合。適當(dāng)運(yùn)用隱喻原則隱喻是將一種事物用于理解和表達(dá)另一種事物的方法。設(shè)計(jì)師通過(guò)圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等方式重新編碼信息內(nèi)容，用戶(hù)進(jìn)行隱喻認(rèn)知解碼了解信息內(nèi)涵。選取合適的源域和喻體，創(chuàng)造更佳的可視和交互效果。顏色與透明度選擇原則顏色用于編碼數(shù)據(jù)分類(lèi)或定序?qū)傩?，增加不透明度分量通道可?shí)現(xiàn)顏色混合效果，提供上下文內(nèi)容信息，便于用戶(hù)把握數(shù)據(jù)全局。但色調(diào)視覺(jué)通道在編碼分類(lèi)數(shù)據(jù)上有時(shí)會(huì)失效，需慎用顏色混合。視圖選擇與交互設(shè)計(jì)原則優(yōu)秀的可視化展示應(yīng)使用人們熟悉的視圖設(shè)計(jì)方式，簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)用基本視圖，復(fù)雜數(shù)據(jù)用或開(kāi)發(fā)新視圖。此外，應(yīng)提供視圖滾動(dòng)與縮放、顏色映射控制、數(shù)據(jù)映射方式控制、數(shù)據(jù)選擇工具和細(xì)節(jié)控制等交互手段，讓用戶(hù)按需修改視圖展示結(jié)果?？梢暬O(shè)計(jì)原則Python作為腳本語(yǔ)言，因其易用性、簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)曲線(xiàn)、豐富數(shù)據(jù)處理和可視化庫(kù)，在數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域脫穎而出。其簡(jiǎn)潔易用性適合初學(xué)者和資深數(shù)據(jù)工程師，豐富的