智能数据可视化系统中自动化图表推导技术的设计与实现

发布时间：2017-04-15 18:11

  本文关键词：智能数据可视化系统中自动化图表推导技术的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着大数据应用规模的急剧膨胀,可视化技术也得到了飞速的发展,它不仅能够直观且美观的展现数据之间的关系,更重要的是能够帮助数据分析师和管理者迅速做出重要决策。然而,现有的大数据可视化平台技术对于大数据探索的支撑还相对落后,具体体现为：一次传统的数据探索和分析过程往往需要数据分析师提出需求,数据工程师进行后台大数据计算,再由可视化工程师进行可视化渲染。每次数据探索都涉及到不同的工作角色和开发部门,从而需要消耗极大的时间成本,非常不利于快速多变的商业竞争环境,往往因为数据探索的效率低下导致失去了重要的决策时机。然而,相关技术在国内的研究和发展才刚刚起步。基于上述观察,本文提出并实现了一个能够进行快速探索的智能数据可视化发布系统。对于图表的自动化推导技术进行深入的研究,提出并解决两个最核心的技术难题,1)对于高维多元数据如何自动化的实现可视化展示,2)如何根据用户指定的信息对图表自动化的选择可视化编码方式并展现出来。针对高维多元数据的自动化展现问题,本文改进了表格透镜的方法,结合原始数据透视表的概念,用统一的表代数运算公式对用户输入信息进行可视化降维,这种降维方式对于图表有较强的可读性。图表智能生成并渲染问题,从数据类型推导图表类型,然后根据可表达性判断,有效性判断进行可视化编码方式的选择,最后确定能够表达且最有效表达的图表设计方式。本文提出的技术和子系统已经应用在网易在线教育产品中,为该产品运营过程中的快速决策和研发迭代提供了快速可视化数据探索工具。
【关键词】：数据可视化 高维多元数据 智能系统
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.13
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 国内外发展现状13-15
• 1.2.1 国内发展现状13-14
• 1.2.2 国外发展现状14-15
• 1.3 本文的工作和贡献15-16
• 1.4 本文组织16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 相关技术分析18-31
• 2.1 可视化展示平台研究18-23
• 2.1.1 Data-Driven Documents(D3)18-19
• 2.1.2 Vega19-20
• 2.1.3 ECharts(Enterprise Charts)20-22
• 2.1.4 NEV(Nice Easy Visualization)22-23
• 2.2 高维多元数据可视化研究23-27
• 2.2.1 平行坐标法24-25
• 2.2.2 散点图矩阵25-27
• 2.2.3 表格透镜27
• 2.3 表代数与表代数求值27-30
• 2.3.1 表代数和表代数求值27-28
• 2.3.2 简单表代数求值28
• 2.3.3 复合表代数求值28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 系统架构31-42
• 3.1 系统工作流程设计31-34
• 3.1.1 基本概念描述31-32
• 3.1.2 系统工作流程32-34
• 3.2 系统架构设计34-37
• 3.2.1 数据解析模块35
• 3.2.2 数据处理模块35-36
• 3.2.3 数据透视表计算模块36
• 3.2.4 图形推断模块36
• 3.2.5 结果配置模块36-37
• 3.2.6 流程控制模块37
• 3.3 接口设计37-41
• 3.3.1 输入接口设计37-39
• 3.3.2 输出接口设计39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 高维多元数据的可视化降维42-49
• 4.1 可视化中的数据类型42-43
• 4.2 高维多元数据的可视化降维43-44
• 4.2.1 表格透镜与数据透视表43
• 4.2.2 数据透视表的布局计算43-44
• 4.3 系统中表代数的设计44-48
• 4.3.1 规范表代数表达式45
• 4.3.2 表代数的DSL设计45-47
• 4.3.3 表代数表达式解析求值流程47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 图形智能推导的设计与实现49-63
• 5.1 可视化编码49-52
• 5.1.1 可视化编码介绍49-51
• 5.1.2 可视化编码原则51-52
• 5.2 自动化图表推导52-61
• 5.2.1 图表类型推导52-58
• 5.2.2 视觉通道推导58-61
• 5.3 可视化信息映射61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第6章 系统的应用与实例展示63-70
• 6.1 系统的应用63-65
• 6.1.1 有数系统架构63-64
• 6.1.2 有数交互界面介绍64-65
• 6.2 实例的展示65-69
• 6.2.1 数据描述65-66
• 6.2.2 实例展示66-69
• 6.3 本章小结69-70
• 第7章 总结与展望70-72
• 7.1 本文的工作和贡献70-71
• 7.2 未来的研究展望71-72
• 参考文献72-74
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果74-75
• 致谢75

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