JP2003515211A - データの視覚化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴（Ｐ５）を制御する１組の１または複数のパラメータ（Ｐ４）に対する第１組の１または複数の値を受信する工程と、第１の種類のデータ視覚化とは異なる種類のデータ視覚化である第２の種類のデータ視覚化の第２組の１または複数の特徴（Ｐ８）を受信する工程とを含む、データの視覚化を提供する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明はデータ視覚化に関する。 （背景） データ視覚化と情報視覚化の生成と分析は難題である。データ視覚化には、例
えば、折れ線グラフ、棒グラフ、ヒストグラム、円グラフ、サーベイプロット、
散布図、スタープロット、強制場視覚化などが含まれる。このようなデータ表示
または視覚化はそれぞれ長所と短所を有する。データ数が増加するにつれて、こ
のようなデータ視覚化でパターンを特定することが極めて困難となる。

【０００２】 （概要） １態様において、本発明は、第１の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴
を制御する第１組の１または複数のパラメータに対する第１組の１または複数の
値を受信する工程と；第１の種類のデータ視覚化とは異なる種類のデータ視覚化
である第２の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴を制御する第２組の１ま
たは複数のパラメータに対する第２組の１または複数の値を受信する工程と；１
組のデータの視覚化を生成する工程であって、該視覚化が、第１組のパラメータ
の１または複数の値と第２組のパラメータの１または複数の値に基づく特徴を有
する工程と；から成る、データの視覚化を提供する方法を特徴とする。

【０００３】 別の態様において、本発明は、Ｎ次元の正多角形として次元を配する工程と、
Ｎ次元データ値のそれぞれの軸にマッピングする工程と、マッピングされたデー
タ値を表示する工程とから成る、データ視覚化方法を特徴とする。本発明の実施
形態は１または複数の以下の利点を有する。次元アンカー（ＤＡ）と呼ばれる図
形要素は、新たな視覚化の生成を助け、情報視覚化の分析に見識を与えることが
できるものとして説明される。ＤＡは、並列座標（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｏｏｒ
ｄｉｎａｔｅｓ）、散布図マトリックス（Ｓｃａｔｔｅｒｐｌｏｔ Ｍａｔｒｉ
ｃｅｓ）、ラジアル視覚化（Ｒａｄｖｉｚ）、サーベイプロット（Ｓｕｒｖｅｙ
Ｐｌｏｔｓ）、サークルセグメント（Ｃｉｒｃｌｅ Ｓｅｇｍｅｎｔ）などを
含むさまざまな視覚化を構築する統合型枠組またはモデルである。ＤＡは、前記
視覚化の基本要素を符号化する種々の幾何学的図形要素を伴うパラメータに値を
割り当てることで構築される。上述のすべての視覚化と多数の新しい視覚化、ま
た視覚化を補間するために、多数のＤＡを使用できる。本発明の１または複数の
実施形態の詳細を添付図面と以下の説明に記載する。本発明のその他の特徴、目
的および効果は、詳細な説明と図面、および特許請求の範囲から明白となる。

【０００４】 同様の参照番号は、図が異なっても同じ要素を指す。 （詳細な説明） バネ定数が、点と点の間の関係値を表すために用いられ得る。例えば、ラジア
ル視覚化（Ｒａｄｖｉｚ）は、ｎ次元データ点を、円の周囲に等間隔に配された
点とみなすことを含む。バネの１端は各周囲点に取り付けられる。各バネの他端
はデータ点に取り付けられる。バネ定数Ｋｉは固定点の第ｉ番目の座標の値に等
しい。次に各データ点は、バネ力の合計が０に等しい場所に表示される。データ
点の値はすべて０と１の間の値を持つよう通常正規化される。例えば、すべての
ｎ個の座標が同じ値を有すると、データ点は円の中心に正確に位置する。点が単
位ベクトル点であると、その寸法のバネが固定される円の縁の固定点に点が正確
に位置する。多数の点が同じ位置にマッピングできる。これは、特定の対称形を
維持すると共に直観的表示を生成する、データの非線形変換である。本視覚化の
特徴は、ほぼ同じ座標値の点が中心付近にあり、円周上で互いに反対の次元であ
る同様の値を持った点が中心付近にあり、他よりも大きな１乃至２個の座標値を
持った点がかかる寸法に近くあり、１点の位置が円周の特定の寸法の配置に依存
し、データの配置がバネの類似性によって理解でき、ｎ次元の線が１本の線にマ
ッピングされ、他の２次元幾何学物体が平面の２次元物体にマッピングされるこ
とを含む。

【０００５】 視覚化は、データアレイをディスプレイＤにマッピングするＶ：Ａ→Ｄとして
定義される関数Ｖとしてモデル化される。このＶは、アレイ（Ｍ×Ｎ）データと
、特定の視覚化に関する情報を符号化する追加パラメータＰ₁ 、Ｐ₂ ．．．Ｐn
の行と列の関数である。他の視覚化の関数としての視覚化が実施される。

【０００６】 Ｖnew ＝ｆ（Ｖ₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ₃ ．．．Ｖn ）、各Ｖi は視覚化 視覚化は、Ｐ₁ 、Ｐ₂ ．．．Ｐn によって定義されるパラメータ空間に限定さ
れる。パラメータを変更することで、視覚化の分類を定義できる。前述し、以下
にさらに詳細に説明するすべての視覚化を含む１組のパラメータについて説明す
る。

【０００７】 視覚化は、特定の視覚化固有の幾何学関数でもある。視覚化幾何学のデータと
部分は、次元アンカー（ＤＡ）と称される基本要素に符号化される。 次元アンカー（ＤＡ）は、新しい視覚化を生成し、情報視覚化の分析に洞察を
与えることを支援できる図形要素である。ＤＡは、並列座標、散布図マトリック
ス、ラジアル視覚化、サーベイプロット、サークルセグメントなどを含む様々な
視覚化の統合型フレームまたはモデルである。次元アンカーは、前記視覚化の基
本を符号化する種々の幾何学的図形要素を伴うパラメータに値を割り当てること
で構築される。上述の視覚化のすべてと多数の新しい視覚化を作成し、視覚化を
補間するために、多数のＤＡを使用することができる。次元アンカーと関連付け
るために１列のデータが選択される。複数のパラメータが１個のＤＡに関連付け
られる。本モデルの１実施例として９個を以下に説明する。かくして視覚化は、
関数Ｖ＝Ｆ（ＤＡパラメータ、ＤＡの幾何学的構成）として出願人のモデルに定
義できる。すべてのＤＡが同じパラメータ値を共有する場合、Ｖ＝Ｆ（Ｐ₁ 、Ｐ ₂ ．．．Ｐ、ＤＡ幾何学的構成）となる。ＤＡの幾何学的構成が直線と、一連の
点によって定義される単純な曲線から成る場合、定義または仕様は、単純である
が現在使用されている標準的多次元多変量視覚化の多くを作成するに十分強力で
ある視覚化に関して生成できる。さらに、多くの新規な視覚化も作成できる。

【０００８】 １実施例において、モデルは以下の９個のパラメータを有する。 Ｐ１…散布図点の寸法。 Ｐ２…散布図点を作成するアンカーポイントから延びる垂線の長さ。 Ｐ３…散布図の同じデータ点と関連付けられる点をつなぐ線の長さ。 Ｐ４…サーベイプロットの四角形の長さ。 Ｐ５…並列座標線の長さ。 Ｐ６…並列座標線のブロック化因数 Ｐ７…Ｒａｄｖｉｚ・バネプロット点の寸法 Ｐ８…Ｒａｄｖｉｓ・バネプロット点を作成するアンカーポイントから延びる「
バネ」線の長さ。 Ｐ９…「バネ」Ｋ定数のズーム因数。

【０００９】 基本レベルで、次元アンカーは、単純に２次元散布図の軸の１つである。次元
アンカーは、データセットまたはデータベースからの次元または変量を通常伴う
。付随する次元のデータ値は、最低値と最高値が、通常軸のエンドポイント付近
の点に対応する標準的な様式で、軸にマッピングされる。ラベルと目盛りチェッ
クマークも次元アンカーに付随できる。通常、軸に沿ったこれらの定間隔は座標
値と呼ばれる。マッピングされたデータ点は、出願人はアンカーポイントと呼ん
でいるが、次元データ点に対応する座標値（次元アンカーに沿った点）である。

【００１０】 図１で、アンカーポイントから延ばされた線を備えた１次元アンカーを有する
典型的なディスプレイが図示される。垂直の線は、ガロン当たりのマイル数（Ｍ
ＰＧ）の属性に関するデータの分布（例えば車のデータセット）を示すため着色
してもよい。さらに、線の色は車の各種類を示すことができる（例えばアメリカ
製は赤または暗色、日本製は緑または明色、欧州製は紫）。

【００１１】 ＤＡに関連する９個のパラメータは、点、線および高度な視覚化などのグラフ
ィック構造を形成するため、ＤＡがどのように他のＤＡと相互作用するかを制御
する。例えば、散布図を生成するためには、散布図の点の寸法を制御するためＤ
Ａの１個のパラメータを用いる（Ｐ１）。この点は、２個のＤＡのアンカーポイ
ントからの線の交差によって形成される。上記の９個のパラメータと、その実施
がどのように視覚化を形成するかを以下に説明する。

【００１２】 散布図の構築に関連する３個のＤＡパラメータが定義されている。散布図の１
つの可能な構造は、垂線がＤＡ上のアンカーポイントから外側に延びるものであ
る。別のＤＡ上の同じデータ点に関するアンカーポイント（同じデータセットの
別の列）も（ＤＡの両側で）外側に延びる垂線を有する。２本の垂線が交差する
と、交差点が散布図の点となる。第１パラメータ（Ｐ１）は、０（どの点も描か
れていない）から１（大きい点が表示されている）まで、散布図点の寸法を制御
する。散布図では、点の寸法、形状または色はデータセットの他の次元（変量ま
たは列）と関連付けられることがしばしばある。１実施形態では、選択された列
が色を決定し、形状は円である。別の実施形態では、１組のパラメータが、アイ
コンまたはカラーアイコンを用いて他の種類の視覚化が表されるように、形状を
制御する。ただし、散布図点が表示されるかどうかは、次元アンカーの基本パラ
メータ（Ｐ１）である。アンカーポイントから延びる垂線の交差点は、いかなる
配置またはいかなる数の次元アンカーとも機能する。

【００１３】 次元アンカーはその定義により、いかなる線分の配列でもよい。これにより、
円弧などのいかなる任意の形状の曲線も次元アンカーとなることができる。この
定義により、散布図の垂線延長部がやはり簡単に構築される。この追加配置によ
って他の視覚化を生成でき、それを以下に説明する。図２を参照すると、散布図
の別の定義は斜交座標、すなわち座標軸から必ずしも垂直ではない座標を使用で
きる。

【００１４】 ２個の追加パラメータ（Ｐ２、Ｐ３）は、アンカーポイントからの垂線と、１
個のデータ点に関連するすべての散布図点をつなげる線の表示を制御する。Ｐ２
は、ＤＡから散布図点に延びる垂線の長さを制御する。例えば、図３を参照する
と、Ｐ２は約０．２で、図４を参照すると、Ｐ２パラメータは１．０である。パ
ラメータは、０（線なし）から１（すべての交差線が表示される）までで定義さ
れる。Ｎ個の次元アンカーを（Ｎ個の変量または次元のデータセットで）使用す
る場合、Ｎ個の点を接続するためには、視覚化で各データ点用に典型的に最高Ｎ
個の点が生成される。Ｐ３は、正三角形パターンで３次元アンカーを制御する。

【００１５】 図５を参照すると、散布図表示点を生成する交差垂線が図示される（パラメー
タＰ２＝１．０）。図６では、同じデータ点と関連する複数の表示点がつながれ
る（Ｐ３＝１．０）。図から分かるように、この視覚化では、生成された三角形
が非常に似ている。一般的に、Ｐ２とＰ３は共に、ＤＡが正多角形として設計さ
れた場合、Ｎ個の辺を持つ多角形を生成する。

【００１６】 追加パラメータ（Ｐ４）は、特定の指定データセット次元（ＤＤＤ）（変量ま
たは列）と共に、サーベイプロットまたはサークルセグメントに似た視覚化を構
築するため、ＤＡに使用される。Ｐ４パラメータは、アンカーポイントから延び
る四角形の寸法を制御する。またこの寸法は、アンカーポイントでの次元値に依
存する。ＤＤＤの１つの選択肢は、データがロードされる順序を使用するソート
なしである。（サーベイプロットを生成するために必要な）Ｐ４最大可能値の最
後の制約。この最大可能値は、Ｐ４四角形が、他のＤＡからのＰ４四角形に接触
できないよう制御される。Ｐ４パラメータを使用することで、次元アンカーの制
約と適切な配置で、サーベイプロットと修正サークルセグメントが簡単に構築で
きる。（サークルセグメント円弧は直線になり、円ではなく四角形に延びるが、
視覚化の本質は同じままである）。

【００１７】 他の実施形態で、サークルセグメントと同様の視覚化の構築が得られる。例え
ば、１実施形態において、ＣＣＣＶｉｚ（色相関列視覚化）が以下のように生成
される。特別な分類次元のデータセット次元を交互にする。分類次元に従って列
（すなわち指定データセット次元）をソートする。データセットの次元にグレー
スケールマッピングを使用し、分類次元にレインボーカラーマッピングを使用す
る。Ｐ４パラメータ、すなわちサーベイプロットの四角形の長さ、を変更するこ
とで、色相関列視覚化が生成される。視覚化は、ある次元（グレースケール）が
特定の分類次元（カラースケール）と相関関係を持つかどうかを表す。ＣＣＣＶ
ｉｚは、次元数が少ない、すなわち３０未満の場合に有用である。

【００１８】 様々なＤＡ配置が、データの部分順序決定を生成できる。例えば、十字グリッ
ドパターンに配される視覚化はバネ係数ｐ７とｐ９のみを使用し、各「バネ」は
対角にわたって対称に反対のバネを有するため、その結果、表示は単純な対角パ
ターンとなる。十字ＤＡパターンは、データの分類を区別する判別手段として使
用できるデータの視覚ソーティングを実施する。

【００１９】 並列座標視覚化の構築は以下のとおりである。あるＤＡアンカーポイントから
の線を別のアンカーポイントに単純につなげる。これらの連結線の長さはＤＡパ
ラメータ（Ｐ５）によって制御される。ただし、すべてのＤＡの全アンカーポイ
ントが余すところなく接続される（各アンカーポイントがＮ−１の別のアンカー
ポイントに接続される）と、さらに興味深い視覚化が得られる。Ｐ５連結線が交
差できるＤＡ数を表す追加パラメータ（Ｐ６）を定義する。このブロック化パラ
メータを０に設定すると、周知の並列座標視覚化を生成する。円の並列座標は、
ＤＡが円の中心から放射状に延びるスポークのように配された場合に、Ｐ５とＰ
６パラメータを用いても生成される。

【００２０】 次元アンカーに沿ったアンカーポイントが、仮想バネが可動データ点に取り付
けられる固定点とみなされる場合、ラジアル視覚化と同様の視覚化が生成できる
。バネ力の合計が０である、ディスプレイに置かれる点の寸法を制御するため、
１個のパラメータＰ７が用いられる。「強化された」ラジアル視覚化表示は、ポ
リヴィズ（polyvis ）と称され、次元アンカーがＮ次元正多角形として配された
場合に生成される。ラジアル視覚化の制限の１つは、多数のデータ点が、異なる
座標値を有しているにもかかわらず、円の中心で重複することがあることであっ
た。固定されたバネ点が正多角形のＤＡに沿って広げられた場合、点の重複の確
率は、元のラジアル視覚化よりもはるかに低い。ＤＡが円の円周に均一に分散さ
れた点に圧縮されると、元のラジアル視覚化表示が生成される。ポリヴィズは円
（または正多角形）の全面積をより良好に利用する視覚化である。固定されたバ
ネ点からバネ力の合計が０の表示される点まで延びる線を描くために、追加パラ
メータ（Ｐ８）が用いられる。追加パラメータ（Ｐ９）も、表示のズーム因数と
して用いられる。

【００２１】 図７を参照すると、ポリヴィズ視覚化は７個の点で図示される。図７と図８は
、「スプレッド」多角形の例を示し、図９は正多角形を図示する。図７と図８は
、アンカーポイントからの延長線として示されるバネ線（Ｐ８＝１）を有する。

【００２２】 １実施形態では、図１０を参照すると、並列座標配置にＤＡを再配置し、適切
なＰ値を設定することで、バネ力を用いた適切な識別が行える。図１０の並列座
標配置では、アンカーポイントと、点へと延びる線が、第１点（１，１，１，１
）を除いて並列座標配列と非常によく似て見えることに留意する。正規化（列の
すべての値が０〜１の間に正規化される）により、第１点でのバネ力は合計でゼ
ロであり、表示の幾何学中心が定義される場所のどこにでも該点が表示される。
通常、これは表示の中心であるが、ＤＡの配置に応じて別の点にも定義され得る
。すべての次元で最小値を有する異常値（アウトライアー）を検出したい場合、
幾何学中心は等量バネ力中心とは別に定義しなければならない。ズームパラメー
タＰ９は、Ｐ９が０で、すべての点が幾何学中心に位置する場合、Ｐ９が０．５
で通常の物理的バネ（力＝Ｐ９×２×Ｋ×ＤＸ）に対応し、それより高い値でバ
ネＫ値を増幅するよう、設計される。Ｐ９を徐々に増加させると、すべての点が
幾何学中心から離れる（すべての次元で、最小値の点は除く）。

【００２３】 ＤＡとポリヴィズは、視覚化の線形組み合わせを生成するメカニズムを提供す
る。 「視覚化の線形組み合わせ」の概念を説明するため、幾つかの例を示す。視覚
化で使用される次元の総数をｄとする。通常、これは、使用される次元アンカー
の総数でもあるが、幾つかの視覚化ではＤＡ数は２ｄである。並列座標視覚化を
生成するためのパラメータは以下のとおりである。

【００２４】 Ｐpc＝｛Ｐ₁ ，Ｐ₂ ．．．Ｐ₉ ｝＝｛０，０，０，０，１，０，０，０，０
｝ 次に並列座標視覚化は以下のように定義できる。 Ｃpx＝ｆ（Ｐpc，Ｇpc（ｄ）） ここで、Ｇpc（ｄ）は、ＤＡの並列座標配置の幾何学である。 ラジアル視覚化を生成するパラメータは以下のとおりである。 Ｐｒｖ＝｛Ｐ₁，Ｐ₂．．．Ｐ₉｝＝［０，０，０，０，０，０．．．５，０
，．．．５］

【００２５】 ラジアル視覚化は以下のように定義できる。 Ｖrv＝ｆ（Ｐrv，Ｇrv（ｄ）） ここで、Ｇrv（ｄ）はＤＡのＲａｄｖｉｚ配置の幾何学である。 並列座標とポリヴィズに関して定義される新たな視覚化は以下のとおりである。 Ｖnew ＝ｆ（Ｖpc，Ｖrv） 線形組み合わせの例は以下のとおりである。 Ｖnew ＝０．５Ｖpc＋０．５Ｖrv スケーラによる乗算と加算は、以下のような新しい視覚化・パラメータベクトル
を与えるパラメータベクトルに対して簡単に定義される。 Ｐnew ＝［０，０，０，０，．．５，０，０．２５，０，０．２５［＝０．
５Ｐpc＋０．５Ｐrv

【００２６】 ＤＡの幾何学の線形組み合わせは多くの方法で定義できる。例えば図１１では
、ＤＡの並列座標構成での可能な変換を表す１実施形態が図示される。ＤＡは十
字形状内に円滑に包囲される。ＤＡが十字の外エンドポイントで点に漸次短縮さ
れると、垂線のラジアル視覚化が達成される。変換の幾何学的構成はアフィン変
換されない（平行線が平行のままにとどまらない）か、投影的である。個々の各
ＤＡ変換は投影的であると考えられるが、組み合わされたＤＡは投影的とはみな
されない（点と線の入射が不変）。ＤＡのエンドポイントが実際には交差しない
という制約を含めた場合、変換は位相的であると考えられる。距離関数を、図１
１の変換と変換の間で等価値を有すると定義すると、新たな視覚化幾何学が定義
できる。

【００２７】 Ｇｎｅｗ（ｄ）＝０．５Ｇｐｃ（ｄ）＋０．５Ｇｒｖ（ｄ） 技術的には、Ｇｐｃ（ｄ）とＧｒｖ（ｄ）は、ＤＡの初期配置上での変換である
。Ｇｐｃ（ｄ）＝０（出願人の初期配置）とすると、Ｇｐｃ（ｄ）からＧｒｖ（
ｄ）（図１１の底部配置）の中間の変換である Ｇｎｅｗ（ｄ）＝５Ｇｒｖ（ｄ） となる。

【００２８】 並列座標とラジアル視覚化の線形組み合わせを図１２に図示する。ＤＡレイア
ウトは円形並列座標で、Ｒａｄｖｉｚバネと並列座標のパラメータは正の値であ
る。バネ点がＤＡに非常に近く図示され、並列座標線が完全に連結されていない
ことに留意する。まず、点の寸法は（点の数に応じて）表示に適しており、連結
Ｐｃ線が隙間を有していないものとする。すなわち、より有用な表示は以下のよ
うである。 Ｖｐｃ＋Ｖｒｖ２ ここで、ラジアル視覚化の点の寸法は通常のものであり、並列座標線は完全に
連結される。 視覚化の両方の部分から有用な幾つかの情報がある。それは例えば、並列座標
線から各次元で相対値が見られることや、ラジアル視覚化・バネ点からより重要
な相対次元効果が見られること等である。

【００２９】 次元アンカーが、次元アンカーの配置によって描かれるいかなる視覚化の線形
組み合わせとしての新たな視覚化の生成も可能にすることが以上で示された。次
元アンカーの同じ代数（パラメータと幾何学）で、ある視覚化を別の視覚化に円
滑に変換できる。１例として、並列座標が円形並列座標にいかに簡単に変換でき
るかを示す。これにより、次元アンカーを包囲する次元限界と呼ばれる構造を使
用しやすくなる。

【００３０】 並列座標（ＰＣ）の次元レイアウトが、幾つかのパラメータで定義されるいず
れかの任意の形状と長さであることが可能な２本の線（上下次元限界）に接続さ
れる等間隔をあけた直線（ＤＡ）であると想定する。次元限界が直線から円弧に
移動し、外円と内円になることが簡単に分かる。内円は１個の点になるまで縮小
できる。次にこれが円形並列座標か星形グラフになる。円錐部分か、より一般的
な二次多項式を用いて、同様の視覚化の多数の変換を提供できる。次元限界の変
換は、かかる円錐部分を通る平面の単純な経路でよい。

【００３１】 上記に定義した９個のパラメータを用いて、この視覚化空間が最低Ｐ⁹ （すな
わち９次元空間）であることが分かる。ただし、これは１次元アンカーに関して
のみである。典型的なデータセットは１０の次元を有し、したがってそれぞれが
９個のパラメータ（空間＝Ｐ^9*10）を有する１０個の次元アンカーを必要とする
。より重要なことに、ＤＡの異なる配置が、視覚化空間の次元をさらに増加する
。レイアウト配置を、並列座標とＲａｄｖｉｚと同様のものに限定すると、視覚
化空間は大幅に減少する。さらに、各次元アンカーに同じ９個のパラメータを使
用すると、視覚化空間をおそらくＰ¹²まで減少できる。この視覚化空間中を「グ
ランドツアー」できる。９個のパラメータを変え、次元アンカーの配置を動画化
することで、ある視覚化から別の視覚化に（データセットサイズとコンピュータ
速度に応じて）低速で移動できる。前述の視覚化は、新しい視覚化を発見する上
で有用であると証明された、限られた手動ツアーを実証する。

【００３２】 図１３を参照すると、典型的なデータ視覚化システム１０は、リンク１４を介
してディスプレイ装置１６に接続されるコンピュータシステム１２を含む。コン
ピュータシステムは、少なくともメモリ１８と、中央処理装置（ＣＰＵ）２０と
、大容量記憶装置２２とを含む。大容量記憶装置は、データ視覚化命令２４を含
む。動作時、データ視覚化命令２４が、ＣＰＵ２０での処理のために、メモリ１
８にロードされる。ＣＰＵ２０での処理からの出力が、ディスプレイ装置１６上
で視覚化を表示する。

【００３３】 本発明の幾つかの実施形態について説明してきたが、本発明の精神と範囲から
逸脱することなく種々の改変が行えることは言うまでもない。例えば、ＤＡとそ
の関連パラメータは、いかなる任意の寸法、形状および位置にも配せる。出願人
は、並列座標、サークルセグメント、正多角形、スプレッド多角形、十字パター
ンなどの「標準配置」の幾つかを検討したのみであった。円弧またはレンズ形状
構成の形態に配された曲線、双曲円形表示などの考えられる多数のさらなる配置
がある。以上の構成は特別な「焦点」視覚化を行う。多項式または対数関数の形
式に形成された次元アンカーも有用な特性を有する。

【００３４】 三角形や多角形などの種々の構成の並列座標型の線、散布図の線、バネ線から
生成される種々の視覚化を、メッシュプロットとして分類した。視覚化は、線の
「メッシュ」密度を変えることで特徴を決定される。

【００３５】 データ表示のためのバネパラダイムは大いに成功している。固定されたバネ「
アンカーポイント」を広げることで、ポリヴィズの効率と有用性が高まった。こ
れは、点の重複問題を大幅に縮小した。

【００３６】 さらに、次元アンカー上のアンカーポイントから延びる「バネ」線分を示すこ
とで、ポリヴィズの理解と有用性が増加した。多数の視覚化で点は中心に集中す
るため、部分バネ線によって提供される追加情報は画面の空間利用の点で高価に
はならない。

【００３７】 バネパラメータを用いる次元アンカーの種々の構成は、例えば、十字パターン
や、直線に沿って圧縮されるＤＡなど、種々の様態でデータの順序決定を行える
。

【００３８】 サークルセグメント（修正）視覚化の有用性は以前に検討した。その最も有用
な特徴の一つは、特定の分類次元ですべての次元（または変量）の全体の相関を
提供する能力にある。色相関列視覚化は、次元数が少ない（３０未満）の場合に
おそらくより有用で、場合によっては理解しやすい、該概念の修正である。従っ
て、特許請求の範囲内には他の実施形態が包含される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 単一の次元アンカーを表すグラフ。

【図２】 斜交座標を用いた第１散布図を表すグラフ。

【図３】 第２散布図を表すグラフ。

【図４】 第３散布図を表すグラフ。

【図５】 第４散布図を表すグラフ。

【図６】 第５散布図を表すグラフ。

【図７】 第１スプレッド多角形を表すグラフ。

【図８】 第２スプレッド多角形を表すグラフ。

【図９】 正多角形を表すグラフ。

【図１０】 バネ付き並列座標を表すグラフ。

【図１１】 並列座標と円形並列座標の間の補間視覚化を表すグラフ。

【図１２】 重複ラジアル視覚化を表すグラフ。

【図１３】 典型的なデータ視覚化システムのブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホフマン、パトリック アメリカ合衆国 01887 マサチューセッ ツ州 ウィルミントン フレッチャー レ ーン ２ Ｆターム(参考） 5B080 FA02

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データの視覚化を提供する方法であって、 第１の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴を制御する第１組の１また
   は複数のパラメータに対する第１組の１または複数の値を受信する工程と、 第２の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴を制御する第２組の１また
   は複数のパラメータに対する第２組の１または複数の値を受信する工程であって
   、第２の種類のデータ視覚化が、第１の種類のデータ視覚化とは異なる種類のデ
   ータ視覚化である工程と、 １組のデータの視覚化を生成する工程であって、該視覚化が、第１組のパラ
   メータの１または複数の値と第２組のパラメータの１または複数の値とに基づく
   特徴を有する工程と、 から成る方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって、データ視覚化の種類の１つが
   散布図である方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の方法であって、パラメータの１つが、散布図
   点の寸法と、次元アンカーから散布図点まで延びる線の長さと、散布図と同じデ
   ータ点に関連する点を連結する線の長さのうちの少なくとも１つである方法。
4. 【請求項４】請求項１に記載の方法であって、データ視覚化の種類の１つが
   サーベイプロットである方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載の方法であって、パラメータの１つがサーベイ
   プロット内の四角形の長さである方法。
6. 【請求項６】請求項１に記載の方法であって、データ視覚化の種類の１つが
   ラジアル視覚化プロットである方法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の方法であって、パラメータの１つが、ラジア
   ル視覚化・バネプロット点の寸法と、次元アンカーからラジアル視覚化・バネプ
   ロット点へ延びる線の長さと、バネ定数のうちの少なくとも１つである方法。
8. 【請求項８】請求項１に記載の方法であって、データ視覚化の種類の１つが
   並列座標視覚化である方法。
9. 【請求項９】請求項８に記載の方法であって、パラメータの１つが、並列座
   標線の長さと、並列座標線のブロック化因数のうちの少なくとも一方である方法
   。
10. 【請求項１０】請求項１に記載の方法であって、第１組と第２組が、１また
    は複数のグラフィカルユーザインターフェース制御からの受信である方法。
11. 【請求項１１】請求項１に記載の方法であって、第１組と第２組が、コンピ
    ュータメモリ位置へのアクセスである方法。
12. 【請求項１２】請求項１に記載の方法であって、視覚化の生成が、視覚化を
    説明するファイルの表示と、印刷と、生成のうちの少なくとも１つから成る方法
    。
13. 【請求項１３】コンピュータ可読媒体上に配置され、データの視覚化を提供
    するコンピュータプログラム製品であって、該プログラムが、プロセッサに、 第１の種類のデータ視覚化の１または複数の特徴を制御する第１組の１また
    は複数のパラメータに対する第１組の１または複数の値を受信させ、 第１の種類のデータ視覚化とは異なる種類のデータ視覚化である第２の種類
    のデータ視覚化の１または複数の特徴を制御する第２組の１または複数のパラメ
    ータに対する第２組の１または複数の値を受信させ、 第１組のパラメータの１または複数の値と、第２組のパラメータの１または
    複数の値とに基づく特徴を有する１組のデータの視覚化を生成させる という命令から成るコンピュータプログラム製品。
14. 【請求項１４】データ視覚化方法であって、 Ｎ次元正多角形として次元アンカーを配する工程と、 Ｎ次元データ値のそれぞれの軸にマッピングする工程と、 マッピングされたデータ値を表示する工程と から成る方法。
15. 【請求項１５】請求項１４に記載の方法であって、マッピングが、Ｎ次元の
    それぞれの最低および最高データ値を、Ｎ次元を表す各軸のエンドポイントに近
    い点に割り当てる工程から成る方法。
16. 【請求項１６】データを表示するデータ視覚化方法であって、 データに対する次元の基本セットを特定分類次元と交替する工程と、 特定分類次元にしたがって基本セットの次元の１つをソートする工程と、 ソートした次元をグレースケール表現にマッピングする工程と、 特別分類次元をカラースケール表現にマッピングする工程と、 グレースケール表現とカラースケール表現を表示する工程と から成る方法。
17. 【請求項１７】ハイブリッド視覚化を生成する方法であって、 データの第１視覚化を生成する工程と、 データの第２視覚化を生成する工程と、 データのハイブリッド視覚化を生成するために、第１視覚化と第２視覚化の
    間を補間する工程と、 データのハイブリッド視覚化を表示する工程と から成る方法。
18. 【請求項１８】請求項１７に記載の方法であって、データの第１視覚化が並
    列座標視覚化である方法。
19. 【請求項１９】請求項１７に記載の方法であって、データの第２視覚化がＲ
    ａｄｖｉｚ視覚化である方法。
20. 【請求項２０】請求項１７に記載の方法であって、 データの複数個の視覚化を生成する工程と、 データのハイブリッド視覚化を生成するため、データの該複数個の視覚化で
    、データの第１および第２視覚化を補間する工程と、 データのハイブリッド視覚化を滑らかに動画化する工程と から成る方法。