課程大綱： 可視化導論培訓
01
打開可視化的大門
每天，分散在人類各個活動領域的海量數據蜂擁而來，并對人們的生活產生著重要的影響。數據可視化做到了將它們躍然紙上，鉤深索隱。本章我們將一同探索可視化的奧秘，學習可視化的釋義，了解從16世紀發展至今的可視化歷史淵源，給出粗略的可視化分類標準，并介紹實用的數據可視化工具。
1.1 可視化初識
1.2 可視化的前世今生
1.3 可視化深入理解及掌握
02
感知與認知
在可視化與可視分析過程中，用戶是所有行為的主體：通過視覺感知器官獲取可視信息、編碼并形成認知，在交互分析過程中獲取解決問題的方法。在這個過程中，感知和認知能力直接影響著信息的獲取和處理進程，并進而影響對外在世界環境所做出的反應。本章課程將介紹視覺感知與認知的基本概念，并介紹格式塔理論與視覺通道的基本知識。
2.1 視覺感知與認知
2.2 格式塔理論
2.3 視覺通道
03
數據
隨著大數據概念的興起，數據早已融入到我們的生活之中，無論是拍到的照片，還是在微博的留言，都形成了大量的數據。通過分析與挖掘這些數據，我們能夠從中發現許多有價值的信息。本次課程將從數據的角度描述數據科學的基本概念與分析方法，從介紹數據的基本類型開始，由淺入深地探討數據的統計描述、數據質量與數據清洗、可視化數據探索，后以數據挖掘的角度描述與數據可視化有關的數據處理思路。
3.1 數據基礎
3.2 數據分析與探索
3.3 可視化+
04
數據可視化基礎（上）
可視化是一個將數據以一定的變換和可視編碼的原則映射為可視化視圖的過程。盡管不同的領域的數據可視化將面對不同的數據、面臨不同的挑戰，但可視化的基本步驟、流程和體系是共同的。本章概要地介紹數據可視化的基本流程和可視設計模型，并介紹流程中數據處理與變換的這一步驟中的常用方法。
4.1 可視化基本流程初探
4.2 數據可視化的框架
4.3 數據處理與變換1
4.4 數據處理與變換2
05
數據可視化基礎（下）
日常生活中，我們經常能看到一些糟糕的可視化設計，這些設計或多或少都違背了可視化設計的原則，以至于無法有效且高效地表達數據。因此，了解并掌握可視化設計的基本原則非常重要，他能讓我們知道如何從原始數據到后的可視化，如何使用正確的方式來編碼特定類型的數據以及如何大程度提升可視化作品的表現力和有效性。
5.1 可視化編碼
5.2 可視化圖表
5.3 可視化設計三部曲
5.4 可視化設計進階
06
空間數據可視化
空間場數據是對連續的空間進行度量，并按照坐標或者拓撲結構存儲的數據。空間場數據有多種來源，包括實際測量的值和軟件模擬的結果。理解空間場數據對認知自我和外部世界非常重要。本次課程將討論范圍限定在一維、二維、或三維真實物理空間的數據，因此大多屬于科學數據。
6.1 空間場數據可視化概述
6.2 標量場數據可視化（上）
6.3 標量場數據可視化（下）
6.4 矢量場和張量場數據可視化
07
地理信息可視化
從自然界的氣象，地形到城市中的人群，車輛，定位技術的發展與繁榮產生了海量的地理信息數據。地理信息空間數據描述了真實的人類生活空間，歷來是可視化研究和應用的重要對象。地理信息可視化側重于研究數據的表現形式及方法，它能夠讓我們理解數據，掌握數據，并幫助我們更好的安排日常生活，促進城市的有效運轉。本章我們將主要介紹地理信息空間的基本原理，地圖繪制的基本概念和地理信息數據的可視化方法。
7.1 靈活多變的地圖
7.2 地圖上的點與線
7.3 區域數據可視化
7.4 地理可視化應用
08
時變數據可視化
時間在可視化中是一個非常重要的維度和屬性。隨時間變化的、帶有時間屬性的數據稱為時變數據。時變型數據大致可以分為兩類，第一種是時間序列數據，這類數據以時間軸排列，第二種類型是順序型數據：它不以時間為變量，但具有內在的排列順序。本章從時變型數據可視化設計的三個維度、多變量時變型數據可視化、流數據可視化來講解如何選擇適合時變型數據的可視化方法。
8.1 時間屬性的可視化
8.2 多變量時變型數據可視化
8.3 流數據可視化
09
樹結構
層次數據是一種常見的數據類型，著重表示的是個體之間的層次關系。這種關系在現實世界中無處不在。它可以表現為包含和從屬關系。例如，地球有七大洲，每個大洲包含若干國家，而每個國家又劃分為若干個省市。在社會組織或者機構里，同樣存在著分層的從屬關系。本章將著重介紹樹結構的可視化方法。
9.1 樹結構簡介
9.2 樹結構可視化I
9.3 樹結構可視化II
10
圖結構
圖表示的是自由復雜的關系網，在生活，工業，科研中無處不在。比如班級里同學之間的關系，物流運輸的道路交通網，不同研究機構與人員的合作關系等。我們把這些關系抽取出來，變成圖結構，用多姿多彩的可視化方法去呈現其中的奧秘，可以讓我們發現其中有趣的現象，理解背后潛在的規律。
10.1 圖簡介
10.2 圖可視化
10.3 圖的視覺優化
10.4 動態圖簡介
10.5 圖可視化工具與應用
11
文本數據
文本信息無處不在，譬如，郵件、新聞、工作報告等等都是日常處理的信息。面對文本信息的爆炸式增長和日益加快的工作節奏，通過人工閱讀大量文字來獲取信息暗藏著信息理解速度滯后的問題。利用可視化增強人類對文本和文檔的理解在這樣的背景下應運而生。
11.1 文本數據可視化簡介
11.2 文本內容可視化
11.2.1 基于關鍵詞的內容可視化
11.2.2 基于特征的內容可視化
11.2.3 時序文檔的內容可視化
11.3 文本關系可視化
12
高維數據
在我們的生產生活中，無論是城市交通、醫療健康還是體育分析，都在不斷地產生著海量的高維數據。但人類對于數字，尤其是海量高維數據的感知能力不強，這就提出了高維數據可視化的需求。那么究竟什么是高維數據？如何降低數據的維度？如何使用可視化表現出高維數據的特征？本章將著重介紹高維數據可視化的相關知識和技術。
12.1 數據及其維度
12.2 高維數據變換
12.3 高維數據的可視化呈現
13
交互
正是因為有了交互，可視化才得以和用戶展開溝通，響應用戶的不同需求，并輔助他們快速地探索數據的內在，完成多樣的分析任務。隨著科技的發展，交互的方式和設備種類，都變得越來越豐富。與此同時，交互也滲透到我們生活的各個方面，給我們帶來更加便捷的生活。可視化評估是衡量可視化價值的方法。有了評估結果之后，我們才能了解當前可視化系統的不足，進而做出相應的改進。
13.1 可視化交互簡述
13.2 可視化交互空間與模型
13.3 可視化交互設備
13.4 可視化的價值和評估
14
可視化工具
目前，可視化的研究、開發和應用領域已經相當廣泛，其使用的軟件系統和工具也多種多樣，這些工具在目標領域、用戶技能、可視化效果等方面都有差異。采用合適的可視化工具，才能使得可視化的開發更加快速有效。本次課程，我們將詳細的介紹可視化領域的相關工具，以便更好的了解如何動手進行可視化實踐。
14.1 可視化工具簡介
14.2 配置式可視化工具
14.3 編程式可視化工具
14.4 可視化工具社區
15
可視化應用實例
通過前面章節的學習，從基本概念到各種不同類別數據的可視化方法都做了基本的介紹。本章將通過案例，從實際應用的角度講解可視化。
15.1 可視化與形象思維
15.2 大數據可視化的作用
15.3 大數據可視化的應用案例
15.3.1 大數據可視化的應用案例（上）
15.3.2 大數據可視化的應用案例（中）
15.3.3 大數據可視化的應用案例（下）
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