改变科学数据可视化的方式（free）.pdfVIP

译文 第 7 卷  第 4 期  2011 年 4 月 改变科学数据可视化的方式* 作者：彼得·福克斯 詹姆斯·亨德勒 关键词 ：科学可视化 译者：吴亚东 海量数据研究的一个重要 内容是帮助不同的用户应用可视化方法理解数据分析和数据 查询之 间的关 系。不幸的是 ，可视化技术往往变成 了科 学分析的一个终端产品，而不是科 学家可以在整个研究周期 中使 用的一种探 索工具 。然而，新兴的基于网络的数据库技术 ， 是降低可视化技术成本的关键所在 ，并能使 它成为科学研究过程 中不可或缺的一部分。 海量数据研究的一个重要方面就是满足各种 种能为科学家所使用，可以帮助他们在数据密集型 用户 （科学家、科学研究资助者或相关公众）的需 的连贯的科学处理过程中形成更好的科学假设的探 要，让他们发现数据分析和数据查询结果之间的相 索工具。但是，新的数据库技术和大有前途的基于 互关系。然而不幸的是，为处理复杂数据而诞生的 Web 的可视化方法也许会成为降低可视化成本，并 可视化技术还只是一种艺术形式而不是一种能简单 使之成为科学研究过程中重要成分的关键因素。举 操作的实用技术。另外，特别是在 “大科学”研究 一个有趣的例子，就是最近发表在 “The Fourth 中，创建有效的可视化方法所花费的代价在逐步增 Paradigm” （一部收录数据密集型科学这一新兴领 加：虽然在最近比较普遍的看法是以数据为中心的 域论文的论文集）上的30多篇论文中，虽然只有一 科学研究 （data-centric science ）应该把生成、分析数 篇论文主要是关于可视化需求的，但是几乎所有的 据的时间和发布数据的时间分开[1] ，但是由于在整 论文都采用可视化技术展示了特定领域的科学研究 个过程中所占比例越来越大，数据可视化和数据分 成果。 析已经成为一个瓶颈。当生成数据的新技术的价 格 （以单位数据而言）以令人难以置信的速度下降 科学可视化的现状 时，这个问题会越来越严重，然而可视化技术的成 本的确是降得更加缓慢。因此由于这些趋势，我们 在计算科学中，有两类研究人员在从事可视化 花费了额外的精力和资源使数据变得可理解 （这本 技术的研究工作。一是人机交互技术研究者，他 应是一项程式化的工作），而这部分精力和资源本 们将可视化作为其自身领域中的一项重要的技术 来可以用于其他方面。 来研究。目前，科学研究使用的许多工具都是由 目前我们为可视化所付出的主要努力的结果 从事人机交互研究的人员开发的，这些工具可看 是把它变成了科学分析的一个终端产品，而不是一 作是通用可视化技术的派生物；再就是图形技术研 * 译自美国科学促进会《科学》（Science）杂志2011年第2期文章Changing the Equation on Scientific Data Visualization 74 第 7 卷  第 4 期  2011 年 4 月 究人员，他们长期专注于在科学和其他领域中实现 问其他更多的资源。 高品质可视化效果的硬件技术。他们的工作产生了 其他许多Web上的数据可视化方法变得越来越 许多令人振奋的成果，其中包括大规模沉浸式环境 高级，越来越具有交互性。与此同时，归功于开放 [3] 式的应用编程接口和基于We b 的交互式可视化工具 系统 ，高端三维显示器，渲染软件包以及可视化 库等。 包的普及，数据可视化的生成过程也越来越容易。 毫无疑问，可视化技术对于提高我们处理复杂 现在许多应用程序可以快速生成图、表、时间线、 数据的能力，建立对周围发生事件的直观感受等方 图形、文字云 （Word Clouds ）、检索界面、RSS源 面发挥着至关重要的作用。例如，