信息可視化檢索課件

信息可視化檢索1信息可視化檢索1什么是信息可視化？信息可視化就是利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的、對(duì)抽象數(shù)據(jù)的可視表示，來(lái)增強(qiáng)人們對(duì)些抽象信息的認(rèn)知。可視化是這樣一個(gè)過(guò)程，它將信息轉(zhuǎn)化為一種視覺(jué)形式，充分利用人們對(duì)可視模式快速識(shí)別的自然能力去進(jìn)行觀測(cè)、瀏覽、識(shí)別和理解信息。在這個(gè)過(guò)程中，人們利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從屏幕上觀察交互圖形、圖像并通過(guò)可視模型處理信息。信息可視化的任務(wù)在于搜索、發(fā)現(xiàn)信息之間的關(guān)系和信息中隱藏的模式。2什么是信息可視化？信息可視化就是利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的、對(duì)信息可視化參考模型3信息可視化參考模型3信息可視化檢索的概念信息可視化檢索是指把文獻(xiàn)信息、用戶提問(wèn)、各類情報(bào)檢索模型以及利用檢索模型進(jìn)行信息檢索的過(guò)程中不可見(jiàn)的內(nèi)部語(yǔ)義關(guān)系轉(zhuǎn)換成圖形，在一個(gè)二維或三維的可視化空間中顯示出來(lái)。4信息可視化檢索的概念信息可視化檢索是指把文獻(xiàn)信息、用戶提問(wèn)、信息可視化檢索的特點(diǎn)檢索過(guò)程透明化。檢索結(jié)果輸出高效性。更為有效的結(jié)果集排序機(jī)制。有效的用戶反饋機(jī)制。檢索過(guò)程的連續(xù)性、可逆性。5信息可視化檢索的特點(diǎn)5整個(gè)可視化檢索的過(guò)程世界計(jì)算計(jì)算法匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換地圖圖片用戶解釋數(shù)據(jù)和模型的有效性檢測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理產(chǎn)生圖像的系統(tǒng)化方法圖像處理技術(shù)6整個(gè)可視化檢索的過(guò)程世界計(jì)算計(jì)算法匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換地圖圖片用戶解為什么要研究可視化信息檢索

20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)的迅速發(fā)展與普及為信息檢索開(kāi)創(chuàng)了新局面。用戶可以在瀏覽器上直接獲取信息而無(wú)需知道繁瑣的檢索命令和復(fù)雜的命令格式。然而，普通瀏覽器是一種獲取信息的有效途徑，但不是信息檢索的最佳方法。常規(guī)瀏覽器在因特網(wǎng)上檢索信息使人們處于兩難的境地：一方面看到因特網(wǎng)是最大的信息資源網(wǎng)絡(luò)，到處都是信息；另一方面，用戶所需的信息又很難找到。7為什么要研究可視化信息檢索20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)目前的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)在與用戶交互上存在許多不足：

檢索界面單一缺乏對(duì)相關(guān)文檔間關(guān)系的揭示機(jī)制沒(méi)有從用戶的信息獲取行為角度出發(fā)提供多種結(jié)果操作功能目前的檢索工具并不提供具備滿足探索型檢索需求的結(jié)果文檔沒(méi)有考慮到用戶的檢索需求將隨著檢索結(jié)果的瀏覽而發(fā)生改變忽略了人在瀏覽選取檢索出的結(jié)果文檔時(shí)的交互作用8目前的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)在與用戶交互上存在許多不足：

檢索界面單一于是人們開(kāi)始研究可視化技術(shù)、設(shè)計(jì)智能代理、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息資源的數(shù)據(jù)挖掘。在實(shí)踐中人們深切的認(rèn)識(shí)到：利用可視化、智能化的檢索技術(shù)勢(shì)在必行。同時(shí)可以看到信息檢索的可視化、智能化必將信息檢索技術(shù)推向一個(gè)嶄新的階段。9于是人們開(kāi)始研究可視化技術(shù)、設(shè)計(jì)智能代理、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)www信息檢索的可視化基于鏈接關(guān)系的檢索

基于鏈接關(guān)系的瀏覽可視化的實(shí)現(xiàn)是由用戶提供一個(gè)入口網(wǎng)址，把與該網(wǎng)址有鏈接關(guān)系的web網(wǎng)頁(yè)可視化地顯示出來(lái)，這種方法充分利用了web本身的以節(jié)點(diǎn)代表網(wǎng)頁(yè)、以連線代表鏈接的圖狀結(jié)構(gòu)可視化顯示。目前在基于鏈接關(guān)系的瀏覽界面可視化中，根據(jù)顯示的圖狀結(jié)構(gòu)可分為層次狀和網(wǎng)狀兩大類型。層次狀的代表有雙曲線瀏覽技術(shù)（HyperbolicTree）和圓錐樹(shù)（ConeTree）。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的代表是由Touchgraph提供的java小程序GoogleBrowser。10www信息檢索的可視化基于鏈接關(guān)系的檢索10雙曲線瀏覽（HyperbolicTree）技術(shù)

雙曲線瀏覽技術(shù)在基于雙曲線的圓形平面區(qū)域內(nèi)顯層次結(jié)構(gòu)信息,在相同的空間里,采用雙曲線瀏覽技術(shù)顯示的信息是普通二維技術(shù)的10倍。根在樹(shù)的中間向外呈扇形擴(kuò)展,當(dāng)用戶選擇下游節(jié)點(diǎn)時(shí),該節(jié)點(diǎn)被推到中心,同時(shí)放大其視圖及細(xì)節(jié)信息。這種技術(shù)能幫助用戶從整體上理解數(shù)據(jù)資源,并通過(guò)提供感興趣部分的細(xì)節(jié)信息,使用戶可以對(duì)指定的信息進(jìn)行深入的分析。雙曲線樹(shù)技術(shù)被用于開(kāi)發(fā)瀏覽器、網(wǎng)站地圖以及其他針對(duì)大型層次結(jié)構(gòu)信息的可視化工具。特別適合瀏覽圖庫(kù)、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、Web信息資源及其空間鏈接結(jié)構(gòu)所包含的數(shù)據(jù)。11雙曲線瀏覽（HyperbolicTree）技術(shù)圓錐樹(shù)（ConeTrees）技術(shù)

ConeTrees使用三維空間來(lái)描述等級(jí)信息,根節(jié)點(diǎn)或者放置在空間(錐形樹(shù))的頂端,或者放置在空間(凸輪樹(shù))的最左端,子節(jié)點(diǎn)均勻地分布在根節(jié)點(diǎn)的下面或者右面的錐形延展部分。節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)有一部分是透視的,這是為了表明節(jié)點(diǎn)間的空間分布,且不易于造成視覺(jué)上的混亂。ConeTrees不是靜態(tài)的顯示,當(dāng)用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊了某個(gè)節(jié)點(diǎn),這個(gè)選中的節(jié)點(diǎn)會(huì)高亮度顯示,同時(shí)這個(gè)樹(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn),將該節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到圖形的前方。一個(gè)完整的ConeTrees圖形能夠持續(xù)旋轉(zhuǎn),使得用戶可以觀察大型等級(jí)結(jié)構(gòu),理解其中的關(guān)系。12圓錐樹(shù)（ConeTrees）技術(shù)Cone谷歌瀏覽器GoogleBrowser

它可以通過(guò)瀏覽Google的數(shù)據(jù)庫(kù),繪出以某一站點(diǎn)為中心的所有相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)的關(guān)聯(lián)圖。由用戶輸入起始URL來(lái)指定瀏覽起點(diǎn),然后由Google將與該URL有鏈接關(guān)系的網(wǎng)頁(yè)搜索后返回,根據(jù)鏈接關(guān)系以互相連接的網(wǎng)狀圖顯示,組成了一個(gè)事實(shí)上的Web地形圖。以不同的顏色及連線寬度的變化來(lái)代表網(wǎng)站的相似度,點(diǎn)擊某一站點(diǎn)的提示小圖標(biāo),可以看到其基本信息和在Google中的目錄分類。這個(gè)關(guān)聯(lián)圖是動(dòng)態(tài)的,可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng),在雙擊某一站點(diǎn)后,過(guò)幾秒,它就像一個(gè)巨大的蜘蛛開(kāi)始緩慢地運(yùn)動(dòng),繪制出以此站點(diǎn)為中心派生出來(lái)的新的關(guān)聯(lián)圖,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)瀏覽。13谷歌瀏覽器GoogleBrowser它可基于SOM的檢索

基于SOM（selforganizingmap）的瀏覽界面是一種地圖概念式的圖形接口。SOM以直觀的、圖形化的方式來(lái)顯示文本信息中的重要主題概念，被認(rèn)為是組織大信息空間的最有效算法。SOM的目標(biāo)在于把輸入數(shù)據(jù)或信號(hào)的各種特征加以抽象和組織，把它們歸并到不同的類目中，并用簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系表示出來(lái)。14基于SOM的檢索14www信息檢索的可視化SOM原理圖

InputPatternInputLayerOutputLayer15www信息檢索的可視化SOM原理圖InputPattern基于分類的主題瀏覽為了能讓用戶在瀏覽過(guò)程中快速找到所需要的信息，可將信息按其包含的語(yǔ)義內(nèi)容分類，指明信息資源方位與聯(lián)系，縮小用戶瀏覽的范圍。如AntarcticSystem公司開(kāi)發(fā)的VisualNet，它以可瀏覽的主題地圖來(lái)顯示各種信息(Office文檔、Web頁(yè)、Email等),并可將如文檔類型、日期、文件大小等可以快速幫助用戶定。位所需要信息的元數(shù)據(jù)信息顯示出來(lái),用戶通過(guò)點(diǎn)擊地圖上的相關(guān)類目來(lái)發(fā)現(xiàn)信息。它已廣泛運(yùn)用于圖書館、政府部門、網(wǎng)絡(luò)信息提供者及搜索引擎。16基于分類的主題瀏覽為了能讓用戶在瀏覽過(guò)程中快速-感謝您的關(guān)注！17-感謝您的關(guān)注！17信息可視化檢索18信息可視化檢索1什么是信息可視化？信息可視化就是利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的、對(duì)抽象數(shù)據(jù)的可視表示，來(lái)增強(qiáng)人們對(duì)些抽象信息的認(rèn)知?？梢暬沁@樣一個(gè)過(guò)程，它將信息轉(zhuǎn)化為一種視覺(jué)形式，充分利用人們對(duì)可視模式快速識(shí)別的自然能力去進(jìn)行觀測(cè)、瀏覽、識(shí)別和理解信息。在這個(gè)過(guò)程中，人們利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從屏幕上觀察交互圖形、圖像并通過(guò)可視模型處理信息。信息可視化的任務(wù)在于搜索、發(fā)現(xiàn)信息之間的關(guān)系和信息中隱藏的模式。19什么是信息可視化？信息可視化就是利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的、對(duì)信息可視化參考模型20信息可視化參考模型3信息可視化檢索的概念信息可視化檢索是指把文獻(xiàn)信息、用戶提問(wèn)、各類情報(bào)檢索模型以及利用檢索模型進(jìn)行信息檢索的過(guò)程中不可見(jiàn)的內(nèi)部語(yǔ)義關(guān)系轉(zhuǎn)換成圖形，在一個(gè)二維或三維的可視化空間中顯示出來(lái)。21信息可視化檢索的概念信息可視化檢索是指把文獻(xiàn)信息、用戶提問(wèn)、信息可視化檢索的特點(diǎn)檢索過(guò)程透明化。檢索結(jié)果輸出高效性。更為有效的結(jié)果集排序機(jī)制。有效的用戶反饋機(jī)制。檢索過(guò)程的連續(xù)性、可逆性。22信息可視化檢索的特點(diǎn)5整個(gè)可視化檢索的過(guò)程世界計(jì)算計(jì)算法匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換地圖圖片用戶解釋數(shù)據(jù)和模型的有效性檢測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理產(chǎn)生圖像的系統(tǒng)化方法圖像處理技術(shù)23整個(gè)可視化檢索的過(guò)程世界計(jì)算計(jì)算法匹配數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換地圖圖片用戶解為什么要研究可視化信息檢索

20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)的迅速發(fā)展與普及為信息檢索開(kāi)創(chuàng)了新局面。用戶可以在瀏覽器上直接獲取信息而無(wú)需知道繁瑣的檢索命令和復(fù)雜的命令格式。然而，普通瀏覽器是一種獲取信息的有效途徑，但不是信息檢索的最佳方法。常規(guī)瀏覽器在因特網(wǎng)上檢索信息使人們處于兩難的境地：一方面看到因特網(wǎng)是最大的信息資源網(wǎng)絡(luò)，到處都是信息；另一方面，用戶所需的信息又很難找到。24為什么要研究可視化信息檢索20世紀(jì)90年代，因特網(wǎng)目前的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)在與用戶交互上存在許多不足：

檢索界面單一缺乏對(duì)相關(guān)文檔間關(guān)系的揭示機(jī)制沒(méi)有從用戶的信息獲取行為角度出發(fā)提供多種結(jié)果操作功能目前的檢索工具并不提供具備滿足探索型檢索需求的結(jié)果文檔沒(méi)有考慮到用戶的檢索需求將隨著檢索結(jié)果的瀏覽而發(fā)生改變忽略了人在瀏覽選取檢索出的結(jié)果文檔時(shí)的交互作用25目前的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)在與用戶交互上存在許多不足：

檢索界面單一于是人們開(kāi)始研究可視化技術(shù)、設(shè)計(jì)智能代理、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息資源的數(shù)據(jù)挖掘。在實(shí)踐中人們深切的認(rèn)識(shí)到：利用可視化、智能化的檢索技術(shù)勢(shì)在必行。同時(shí)可以看到信息檢索的可視化、智能化必將信息檢索技術(shù)推向一個(gè)嶄新的階段。26于是人們開(kāi)始研究可視化技術(shù)、設(shè)計(jì)智能代理、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)www信息檢索的可視化基于鏈接關(guān)系的檢索

基于鏈接關(guān)系的瀏覽可視化的實(shí)現(xiàn)是由用戶提供一個(gè)入口網(wǎng)址，把與該網(wǎng)址有鏈接關(guān)系的web網(wǎng)頁(yè)可視化地顯示出來(lái)，這種方法充分利用了web本身的以節(jié)點(diǎn)代表網(wǎng)頁(yè)、以連線代表鏈接的圖狀結(jié)構(gòu)可視化顯示。目前在基于鏈接關(guān)系的瀏覽界面可視化中，根據(jù)顯示的圖狀結(jié)構(gòu)可分為層次狀和網(wǎng)狀兩大類型。層次狀的代表有雙曲線瀏覽技術(shù)（HyperbolicTree）和圓錐樹(shù)（ConeTree）。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的代表是由Touchgraph提供的java小程序GoogleBrowser。27www信息檢索的可視化基于鏈接關(guān)系的檢索10雙曲線瀏覽（HyperbolicTree）技術(shù)

雙曲線瀏覽技術(shù)在基于雙曲線的圓形平面區(qū)域內(nèi)顯層次結(jié)構(gòu)信息,在相同的空間里,采用雙曲線瀏覽技術(shù)顯示的信息是普通二維技術(shù)的10倍。根在樹(shù)的中間向外呈扇形擴(kuò)展,當(dāng)用戶選擇下游節(jié)點(diǎn)時(shí),該節(jié)點(diǎn)被推到中心,同時(shí)放大其視圖及細(xì)節(jié)信息。這種技術(shù)能幫助用戶從整體上理解數(shù)據(jù)資源,并通過(guò)提供感興趣部分的細(xì)節(jié)信息,使用戶可以對(duì)指定的信息進(jìn)行深入的分析。雙曲線樹(shù)技術(shù)被用于開(kāi)發(fā)瀏覽器、網(wǎng)站地圖以及其他針對(duì)大型層次結(jié)構(gòu)信息的可視化工具。特別適合瀏覽圖庫(kù)、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、Web信息資源及其空間鏈接結(jié)構(gòu)所包含的數(shù)據(jù)。28雙曲線瀏覽（HyperbolicTree）技術(shù)圓錐樹(shù)（ConeTrees）技術(shù)

ConeTrees使用三維空間來(lái)描述等級(jí)信息,根節(jié)點(diǎn)或者放置在空間(錐形樹(shù))的頂端,或者放置在空間(凸輪樹(shù))的最左端,子節(jié)點(diǎn)均勻地分布在根節(jié)點(diǎn)的下面或者右面的錐形延展部分。節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)有一部分是透視的,這是為了表明節(jié)點(diǎn)間的空間分布,且不易于造成視覺(jué)上的混亂。ConeTrees不是靜態(tài)的顯示,當(dāng)用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊了某個(gè)節(jié)點(diǎn),這個(gè)選中的節(jié)點(diǎn)會(huì)高亮度顯示,同時(shí)這個(gè)樹(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn),將該節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到圖形的前方。一個(gè)完整的ConeTrees圖形能夠持續(xù)旋轉(zhuǎn),使得用戶可以觀察大型等級(jí)結(jié)構(gòu),理解其中的關(guān)系。29圓錐樹(shù)（ConeTrees）技術(shù)Cone谷歌瀏覽器GoogleBrowser

它可以通過(guò)瀏覽Google的數(shù)據(jù)庫(kù),繪出以某一站點(diǎn)為中心的所有相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)的關(guān)聯(lián)圖。由用戶輸入起始URL來(lái)指定瀏覽起點(diǎn),然后由Google將與該URL有鏈接關(guān)系的網(wǎng)頁(yè)搜索后返回,根據(jù)鏈接關(guān)系以互相連接的網(wǎng)狀圖顯示,組成了一個(gè)事實(shí)上的Web地形圖。以不同的顏色及連線寬度的變化來(lái)代表網(wǎng)站的相似度,點(diǎn)擊某一站點(diǎn)的提示小圖標(biāo),可以看到其基本信息和在Google中的目錄分類。這個(gè)關(guān)聯(lián)圖是動(dòng)態(tài)的,可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng),在雙擊某一站點(diǎn)后,過(guò)幾秒,它就像一個(gè)巨大的蜘蛛開(kāi)始緩慢地運(yùn)動(dòng),繪制出以此站點(diǎn)為中心派生出來(lái)的新的關(guān)聯(lián)圖,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)瀏覽。30谷歌瀏覽器GoogleBrowser它可