“信息可视化及应用”专题序
[周宁
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周宁. “信息可视化及应用”专题序. 现代图书情报技术, 2010, 26(7-8): 1-2
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“信息可视化及应用”专题序
信息可视化(Information Visualization ,InfoVis/IV)是利用计算机支撑的、交互的、对抽象数据的可视表示来增强人们对抽象信息的认知。可视化过程是将信息转化为一种视觉形式，充分利用人们对可视模式快速识别的自然能力去进行观测、浏览、判别和理解信息。在这个过程中，人们利用计算机系统从屏幕上观察交互图形、图像和可视模型去处理信息。
信息可视化是将信息转换成二维或三维图形、图像、动画形式的技术方法和有效工具。用户通过这些可视形式进行观察、交互。例如，气象台的气象工作者利用各气象站（点）和气象卫星上采集的大量信息，经过可视化处理，输出二维气象图和三维动画，形象直观地观察到当前的气象情况及发展趋势。又如，人们从计算机中调出某种股票的交易信息，通过Ｋ线图可清晰地看到该股票的运行情况及其走势。可见，提高信息产品的质量、追求更高的社会效益与经济效益是信息可视化的主要动力。
关于信息可视化的研究在20世纪90年代中期,就成为国际上热点研究课题。它以两个系列国际研讨会为重要标志。一个是从1995年开始,每年10月在美国召开的IEEE Symposium on Information Visualization,如表1所示.2009年10月在大西洋城召开了第15届信息可视化国际学术研讨会。电气和电子工程师学会(IEEE)还成立了信息可视化组织,出版了一系列会议论文集:InfoVis’95、InfoVis’96、……、InfoVis2003、……、InfoVis2009,并创办了刊物Information Visualization(IV)。与此同时,从1997年开始,IEEE每年7月在英国伦敦召开信息可视化国际研讨会,并出版了一系列会议论文集:IV’97、IV’98、……、IV’2003、IV’2004、IV’2005、IV’2006、IV07、IV08、IV09。欧美的这两个系列国际学术研讨会已形成了一种规模,不断将信息可视化理论研究与实际应用推向新的高度。
 | 表1 IEEE的一个系列的信息可视化国际研讨会 |
欧美国家的可视化研究已取得了一批领先成果。在理论研究方面比较注重可视化模型方法,在应用领域不仅出现了一批原型系统,而且有一些系统已投入了实际应用。例如,加利福尼亚大学Berkeley分校图书馆已将一个可视化子系统投入了实际应用,利用Tilebar图形描述和检索信息资源。由于其操作形象、直观、管理效率高,因而深受广大用户的欢迎。
亚洲地区以日本较为典型。近几年来,日本不仅成立了可视化学会(The Visualization Society of Japan),而且出版了可视化杂志(Journal of Visualization)和可视化手册,创建了可视化数据库(Visual Database),并多次举办了可视化国际学术研讨会。东京理科大学信息可视化研究中心开发的一种用于网络知识发现的信息可视化和检索集成工具WIDAS(WWW Information Discovery Assistant System),就是一项新的信息可视化研究成果。
20世纪90年代,我国在科学计算可视化技术的研究和应用方面得到了发展。至今,在一些单项研究和应用方面,已取得了一些可喜的成果,比如在气象服务、地理信息服务、地质信息和医学信息的可视化等信息资源管理方面。
随着“数字中国”、“数字长江”、“数字黄河”、“数字城市”等工程的进展,可视化技术已得到了初步应用。例如,“数字黄河”把黄河“装进”计算机,通过全球定位系统、GIS、卫星遥感等现代化高科技手段采集信息,再利用光纤、微波、卫星等先进的传输手段实现信息的快速传递,采用可视化技术将黄河在计算机上逼真地再现出来。
我国首例全数字化“可视人”已经诞生,使我国成为第三个拥有本国可视化人体数据集的国家。在电脑屏幕上,“可视人”的肌肉、骨胳、神经和各种器官清晰逼真,动脉、静脉分别呈现红色和蓝色,是一个真正意义的全数字化“可视人”。“可视人”不仅为医学发展提供了重要参考,而且还可以应用于远程医疗。同时, 可视化技术广泛应用于远程教育(虚拟大学)、信息管理、航空航天、地质勘探、工农业生产、交通管理、金融证劵、体育、汽车、建筑、机械制造及影视制作等相关行业。
信息可视化的主要内容仅InfoVis2009会议发表的论文涉及5个方面38个领域。
(1)信息可视化的技术与交互方法(Information Visualizations, Techniques and Interaction Methods):分为图、树和其他相关数据,高维数据的降维方法,空间数据可视化等 8个领域。
(2)信息可视化交互技术(Information Visualization Interaction Techniques):分为动画、可视化数据挖掘与可视化知识发现等11个领域。
(3)信息可视化因素内涵(Information Visualization Comprehension Issues):分为可视化设计与美学等5个领域。
(4)信息可视化方法学(Information Visualization Methodologies):分为可视化系统、模型等10个领域。
(5)信息可视化应用(Information Visualization Application Areas):分为统计图、地理信息可视化、生物信息可视化等诸多方面。
在国内外研究信息可视化的背景下,本课题组从21世纪之初开始对信息可视化与应用进行专题研究,先后完成了国家自然科学基金项目“我国数字化信息资源管理的可视化模型研究”(项目编号:70473068)、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“信息可视化与知识检索”(项目编号:02JAZJD870004)和其他相关项目。本专辑4篇论文均是阶段性的研究成果,从一个侧面反映了课题组的研究进展,敬请专家学者不吝指正。