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Visualização da Informação

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Visualização da Informação. Ana Cecília - [email protected] Iandé Coutinho – [email protected] Érick Gomes [email protected] 04/11/2008. Agenda. Visualização de Informação Processo de Geração de Visualização Redução de Dimensionalidade – PCA Ferramenta PEX. Recuperação de Informação

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Presentation Transcript
visualiza o da informa o

Visualização da Informação

Ana Cecília - [email protected]

Iandé Coutinho – [email protected]

Érick Gomes [email protected]

04/11/2008

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

agenda
Agenda

Visualização de Informação

Processo de Geração de Visualização

Redução de Dimensionalidade – PCA

Ferramenta PEX

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

recupera o da informa o
Recuperação da informação
  • Tradicionalmente:
  • Baseado em palavra-chave
  • Limitação de exibição:
    • Apresentação do resultado por lista linear
    • Relacionamentos entre os documentos não é ilustrado
    • Sem interação do usuário 

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

recupera o da informa o1
Recuperação da informação
  • Ex: Usuários realizando buscas na Internet obtêm facilmente um volume enorme de informações
    • Dificuldades de selecionar as informações relevantes

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

recupera o da informa o2
Recuperação da informação
  • Como melhorar a exibição dos resultados?
  • Visualização da informação!
    • Segundo Card, a Visualização de Informação é o uso de representação visual, interativa e suportada por computador, de dados abstratos para ampliar a cognição.

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

visualiza o da informa o1
Visualização da Informação
  • Por que visualização?
    • Informações representadas graficamente tendem a ser processadas de maneira mais automática pela visão.
    • Aumenta a percepção do usuário
    • Aumenta o processo de cognição e inferência
    • Fornece navegação sobre os dados
      • obtenção de uma visão geral
      • visão detalhada (zooming, filtragem)
      • identificação de relacionamentos
      • Identificação de padrões

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

visualiza o da informa o2
Visualização da Informação
  • Por que visualização?
  • A visualização de informações permite a apresentação de dados em formas gráficas de modo que o usuário possa utilizar sua percepção visual para melhor analisar e compreender as informações
    • Análise de dados realizada com mecanismos computacionais, mas também recursos da visão e da cognição humana.

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

exemplo
Exemplo
  • Densidade populacional Americana:

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

slide9
Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

slide10
Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

visualiza o em ri
Visualização em RI
  • Procura transformar em uma representação gráfica e interativa um conjunto de dados brutos.
  • Processo de Visualização em RI
    • Transformar dados brutos em estruturas visuais
    • Projetar uma informação no espaço
    • Informações organizadas têm estruturas espaciais intrínsecas:
      • EX: relações semânticas entre os objetos (matriz de similaridade)

Recuperação de Informação

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processo de visualiza o em ri1
Processo de Visualização em RI

Dados brutos: dados coletados sobre a situação a ser estudada, a partir dos quais se deseja obter as informações

A coleta pode ser feita por :

sistemas computacionais

Por diferentes dispositivos como sensores e câmeras

manualmente pelo próprio indivíduo.

processo de visualiza o em ri2
Processo de Visualização em RI
  • O conjunto de dados brutos coletados pode ser heterogêneo, contendo:
  • datas, medidas, quantidades, códigos, descrições, coordenadas espaciais, imagens, vídeos,
  • arquivos diversos, endereços de sites da Internet, entre outros.

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o
Geração do processo de Visualização
  • Transformação dos dados: Tratamento dos dados coletados
  • Dados coletados podem estar dispersos e sem relacionamento aparente
    • Organização do dados coletados de forma a oferecerpossibilidade de obter informação
    • informação obtida através de consulta e comparação de entidades similares, de suas características e dos relacionamentos entre diferentes entidades

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o1
Geração do processo de Visualização
  • Transformação dos dados:
    • ordenação, cálculo de médias e classificação de características são algumas operações que podem ser aplicadas sobre as estruturas de dados obtidas.
    • permitem classificar e agregar entidades que compartilham características semelhantes, possibilitando a sumarização e abstração do conjunto de dados coletado

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

gera o do processo de visualiza o2
Geração do processo de Visualização
  • Estruturas visuais:
  • Mapeamento visual
      • Definição do modo como as estruturas de dados são transformadas em estruturas visuais
      • Leva em conta quais as características dos dados a serem representados, das propriedades visuais que podem ser usadas para representar esses dados
      • interface humano-computador envolvida no processo (no caso, a tela de exibição dos dados e os dispositivos de recebimento de interações do usuário),
    • visão e cognição humana

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o3
Geração do processo de Visualização
  • Estruturas visuais:
    • O mapeamento visual dos dados estabelece como cada atributo será representado, ou seja, quais propriedades gráficas e espaciais podem ser utilizadas para sua representação.

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o4
Geração do processo de Visualização
  • Estruturas visuais:
    • Propriedades gráficas

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o5
Geração do processo de Visualização
  • Técnicas de visualização ou espacialização dos dados:
  • Qual técnica de visualização deve ser empregada?
  • Dependente do tipo de informação
  • Técnicas podem ser:
  • Unidimensionais (1D)
  • Temporais

Recuperação de Informação

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gera o do processo de visualiza o6
Geração do processo de Visualização
  • Técnicas podem ser: 
    • Bidimensionais (2D)
    • Tridimensionais (3D)
    • Multidimensionais (nD) (Uso de PCA para reduzir dimensões),
    • Dirigidas à visualização de hierarquias e de relacionamentos (grafos),
    • Obtenção de uma visão geral, visão detalhada (zooming, filtragem)
    • identificação de relacionamentos

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

exemplo 1
Exemplo 1

Recuperação de Informação

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exemplo 2
Exemplo 2

Recuperação de Informação

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slide24
Resumidamente, as técnicas de visualização de informações procuram representar graficamente dados de um determinado domínio de aplicação de modo que a representação visual gerada explore a capacidade de percepção do homem e este, a partir das relações espaciais exibidas, interprete e compreenda as informações apresentadas e, finalmente,deduza novos conhecimentos.

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

problema na visualiza o
Problema na Visualização
  • Grande volume de informação e/ou representação ininteligível
  • necessário reduzir a informação a visualizar
  • simplificação da representação
    • Pode eliminar alguma da informação sobre o conjunto de dados.

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REDUÇÃO DE DIMENSÃO

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

projection explorer pex
Projection Explorer - PEX
  • Pex é uma ferramenta construída em Java que pode ser utilizada para criare explorar representações visuais de coleções de documentos, ajudando o usuário a analisar seus conteúdos.
  • PEx pode ser dividido em quatro etapas principais:
    • pré-processamento,
    • cálculo da matriz de distâncias,
    • projeção
    • apresentação/interação com usuário.

Recuperação de Informação

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Ferramenta

PEx

(Projection Explorer)

Recuperação de Informação

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projection explorer
Projection Explorer
  • Java based tool...
  • Objetivo - Usada para criar e explorar representações visuais de coleções de documentos.
  • Projection Explorer (version 1.6.1)

University of São Paulo (USP), São Carlos/SP, Brazil

Matemathical and Computer Science Institute (ICMC)

Computer Graphics and Image Processing Group

pex tipos suportados
PEx – Tipos suportados
  • Dados estruturados (tabelas) – pontos de dados com atributos numéricos e “labels”.
  • Distância de dados – matrizes triangulares cujos elementos descrevem valores de similaridade entre pontos de dados.
  • Conjuntos de dados texto.
  • Resultados de pesquisas na web.
pex caracter sticas de visualiza o
PEx – Características de Visualização
  • Projeta os itens de dados como pontos num espaço 2D de saída.
  • Todo ponto representa um item de dado.
  • A proximidade dos pontos indica a relação de similaridade, de acordo com as medidas escolhidas.
pex caracter sticas de visualiza o1
PEx – Características de Visualização
  • Labels são mostrados no topo dos nós.
  • Permite realizar pesquisas e os nós são coloridos de acordo com a freqüência de ocorrência do termo.
  • Detecta e exibe automaticamente tópicos sobre grupos de documentos.
  • Ferramentas para explorar o gráfico de visualização de dados estão disponíveis.
pex caracter sticas de visualiza o2
PEx – Características de Visualização
  • Diferentes relacionamentos entre “vizinhos” podem ser exibidos como arestas entre os nós, ajudando a exploração de similaridade.
  • Objetivo: Representação de similaridade

Método de triangulação de Delaunay

Método KNN (K Nearest Neighbors

Método KNN (K Nearest Neighbors

pex caracter sticas de explora o
PEx – Características de Exploração
  • Cada ponto é exibido como um círculo, usualmente chamado de “nó”.
  • Conexões entre os nós são exibidas para mostrar alguma ordem de relação entre os pontos de dados, formando gráficos ou uma triangulação.
pex processo de proje o
PEx – Processo de Projeção
  • O usuário pode iniciar a projeção com:
  • Uma coleção de documentos (1)
  • Uma tabela de dados estruturados, Points File (2)
  • Uma matriz de distâncias (3)

Na primeira opção documentos são convertidos numa representação de vetor.

Na segunda opção as distâncias são calculadas diretamente do Points File.

Na terceira opção a matriz de distâncias é inserida diretamente.

A partir de relacionamentos de distâncias a projeção 2D é gerada.

pex processamento do corpus
PEx – Processamento do Corpus
  • Técnicas de projeção disponíveis:
    • PCA (Principal Component Analysis)
    • IDMAP (Interactive Document Map)
    • LSP (Least Square Projection)
    • ProjClus (Projection by Clustering)
    • ISOMAP (Isometric Feature Mapping)
    • Entre outras.
pex processamento do corpus1
PEx – Processamento do Corpus
  • Tipos de distância disponíveis:
    • Euclidiana
    • city block (Manhatan)
    • Baseada em co-seno
    • Extended Jaccard
    • Infinity Norm
pex processamento do corpus2
PEx – Processamento do Corpus
  • Redução do espaço vetorial:
    • Stemming
      • Redução de termos ao radical.
    • Stopwords
      • Redução de termos através de lista de palavras.
    • Luhn
      • Também conhecido como “cortes de Luhn”
      • Redução de termos pela sua freqüência.
    • Startwords
refer ncias
Referências
  • Silva, C. G. Considerações sobre o uso de Visualização de Informação no auxílio à gestão de informação
  • J. Zhang. Visualization for Information Retrieval, University of Visconsin, School of Information Studies.
  • Freitas C., Chubachi O., Luzzardi P., Cava R., Introdução à Visualização de Informações.
  • Site: http://virtual.inesc.pt/8epcg/actas/c6/s0.html
  • Paulovich F., Oliveira M., Minghin R., The Projection Explorer: A flexible tool for projection-based multidimensional visualization, Universidade de São Paulo.

Recuperação de Informação

Prof.: Flávia Barros/Ricardo Prudêncio

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