И анализ больших данных
Методический подход к использованию аналитических визуальных
жүктеу/скачать 2,33 Mb. Pdf көрінісі
|
| 6.5 Методический подход к использованию аналитических визуальных
моделей Структура визуальной модели, предназначенной для проведения анализа данных в задачах с низким уровнем формализации, определяет последовательность и логику рассуждений пользователя. Таким образом, свойства визуальной модели оказывают прямое влияние на получаемое решение. Систематизация правил, регулирующих процедуры создания визуальных моделей и использования их при решении задач анализа, позволит увеличить результативность анализа и определить направления развития для применения визуальных средств исследования данных [9]. Следует обратить внимание на то обстоятельство, что результативность каждой из составляющих визуальной модели (функциональной, информативной и управляющей) зависит от использования определенных возможностей пользователя. В случае сложной модели, последовательное приближение к решению задачи приводит к непрерывному и обязательному присутствию пользователя в процессе анализа. Таким образом, полнота логической схемы функционирования визуальной модели не может быть достигнута без включения в нее четвертой обязательной составляющей – возможностей и действий конкретного пользователя, влияющих на результат анализа на протяжении прохождения всей последовательности этапов визуального анализа. Основной идеей, обеспечивающей увеличение когнитивной результативности визуального анализа, становится направленное использование возможностей пользователя, реализуемое благодаря свойствам визуальной модели. Это создает возможность привлечения дополнительного ресурса для решения поставленной задачи анализа. Перспективными направлениями в этом случае становятся привлечение не только информированности пользователя, но и особенностей его мышления, как для формирования гипотезы решения, так и для принятия решения о ее достоверности. Наличие интерактивного управления визуальным образом обеспечивает прямое участие пользователя в манипулировании образом. Наличие системы оперативного управления создает условия для постановки в ходе анализа новых вопросов исследования и быстрого получения ответов. В свою очередь, появление в распоряжении пользователя новых сведений не только ускоряет достижение цели анализа, но и формирует у исследователя представление о дальнейших действиях. Таким образом, дополнение визуальной модели управляющим интерфейсом, соответствует предложенной структуре визуального анализа и позволяет сделать его инструментом аналитического решения любой поставленной задачи. В случае исследования данных, относящихся к вопросам, не имеющим полноценного формального описания структуры соответствующих знаний, использование визуальных моделей становится не только способом обнаружения новых закономерностей, но и формирует понимание их смысла. Следовательно, приобретение визуальной моделью статуса аналитического инструмента возможно лишь в том случае, когда созданы условия для интерактивного управления способом представления данных с ее помощью. Визуальная модель, предлагающая наблюдателю на первоначальном этапе исследования образ не только исходных данных, но и обнаруженных закономерностей, может использоваться в качестве формальной визуальной модели области знаний. 46 Основными критериями результативности использования визуальной модели выступают два параметра: достоверность полученного ответа и время, затраченное на его формулирование. Наличие в структуре процедуры анализа нескольких функциональных элементов и их взаимное влияние приводит к необходимости определения правил, соблюдение которых необходимо для получения наиболее эффективной комбинации. С учетом динамичного характера проведения процедуры анализа, соблюдение и адаптация этих правил к конкретным условиям задачи становятся еще одной целью интерактивного управления визуальной моделью. Таким образом, аналитический потенциал визуальной модели определяется выбором способов визуального моделирования изучаемых данных, максимально возможной скоростью построения зрительного образа при сохранении всех необходимых, с точки зрения функциональности, нюансов визуального представления. Кроме этого, возможно, наиболее значимым элементом модели становится ее интерфейс, необходимый для использования информативного и когнитивного потенциала самого пользователя. На основании сделанных утверждений можно сформулировать ряд методических рекомендаций, позволяющих системно использовать преимущества визуальных моделей при решении задач исследования данных: 1. Предварительный анализ условий задачи необходим для определения возможного типа визуальной модели. Если проведенная оценка уровня сложности задачи позволяет говорить о необходимости создания аналитической визуальной модели, то процедура решения задачи начинается с декомпозиции основного вопроса исследования. Декомпозиция проводится до получения последовательности связанных элементарных вопросов, т.е. вопросов, на которые может быть найден однозначный ответ. Для построения общего решения необходимо выделение начальной формулировки проблемы исследования. 2. Выявление ограничений, накладываемых на поиск желательного решения, формирует объем данных, оказывающих влияние на характеристики визуальной модели. Авторы средств визуального анализа должны обеспечить возможность участия этих данных в процедуре поиска решения задачи анализа на каждом этапе. Целью такого участия данных, не имеющих непосредственного отношения к задаче анализа, является выбор характеристик и управление визуальной моделью. В числе подобных ограничений рассматриваются, помимо особенностей задачи, допустимые затраты времени и ресурсов. 3. Определение особенностей восприятия пользователя или группы пользователей влияющих на форму визуального решения. Это необходимо для бесконфликтного участия исследователя в процедуре визуального анализа. Выбор выразительных средств происходит как решение задачи соответствия между языковой формой изложения и способностью пользователя к ее адекватной интерпретации. 4. Определение типа визуальной модели на основании проведенной декомпозиции проблемы исследования и дополнения условий задачи анализа дополнительными сведениями. Формирование начальной формы визуальной модели, соответствующей постановке исходного вопроса, граничным условиям и выбору выразительных средств. 5. Создание средств управления визуальной моделью, обеспечивающих использование когнитивного потенциала исследователя при переходе к состоянию визуальной модели, интерпретация которого верифицируется пользователем в качестве ответа на вопрос исследования. Система управления выбирается как инструмент сокращения времени анализа и выбора наилучшего, с точки зрения исследователя, решения. 6. Расширение базы знаний, доступной исследователю, сведениями о результативности использованного типа визуальной модели. Полученные сведения принимают участие в определении типа визуализации при решении других задач. Комбинирование единичных элементов позволяет получать информативные, визуально воспринимаемые объекты, которые могут быть использованы для решения 47 самых разных задач. В их число входят визуальное представление информации, целенаправленное использование когнитивного потенциала исследователя, активизируемое воздействием образного восприятия, исследование данных, не имеющих формального описания или объяснения. Особый интерес представляет задача построения визуальных моделей, содержащих данные целых предметных областей. Это позволяет проводить визуальный анализ данных, имеющих различное происхождение, достоверность, формат и смысл, с целью их обобщения, верификации и поиска объяснения. В качестве практической задачи, для исследования результативности использования визуальных моделей при изучении многомерных данных, была решена задача представления общей совокупности знаний в предметной области, содержащей экспериментальные сведения. Осложняющими обстоятельствами для подобной задачи стали большое число разнородных источников информации (публикации) и различающиеся структуры сравниваемых данных. Источником исходной информации в базе исследуемых данных служили статьи, опубликованные в мировых рецензируемых изданиях. В результате, построена жүктеу/скачать 2,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|