KR101668716B1 - 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법 및 시스템 - Google Patents

사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계; 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하는 단계; 저장 데이터를 분석하고 X축의 표시 스케일을 수정하여 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계; 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법을 제공한다. 본 발명은 데이터 그리드 Gx를 정의하는 것을 통하여 데이터를 저장하고, 또한 X축의 네가지 표시 스케일 사이에서 서로 전환하며, 사분위수 그래프로 데이터를 표시하므로, 데이터 크기가 방대하거나 빅 데이터의 환경하에서 2차원 데이터의 분포 상황을 보여주는 것을 실현하고 인터랙티브(interactive) 기능을 제공한다. 이 밖에, 본 발명은 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 시스템을 더 제공한다.

Description

사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법 및 시스템{VISUALIZATION METHOD AND SYSTEM BASED ON QUARTILE GRAPH DISPLAY DATA}
본 발명은 데이터 처리 분야에 관한 것이고, 특히 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
사분위수 그래프는 1차원 데이터의 분포 상황을 보여주는 도형으로서, 데이터의 분포 형태를 직관적으로 나타낼 수 있고, 다섯가지 데이터 포인트, 즉 하한 사분위수, 제1 사분위수, 중앙값, 제3 사분위수, 상한 사분위수를 포함한다. 여기서 하한 사분위수, 상한 사분위수는 각각 최소값, 최대값에 대응되고 제1 사분위는 모든 데이터에서 25%의 데이터가 제1 사분위수에 대응하는 값보다 작다는 것을 의미하고, 마찬가지로 중앙값은 모든 데이터에서 50%의 데이터가 중앙값이 대응하는 값보다 작은 것이며, 제3 사분위수는 모든 데이터에서 75%의 데이터가 제3 사분위수에 대응하는 수치보다 작다는 것이다. 사분위수 그래프는 단지 표시 도구이고, 또한 1차원 데이터의 분포 상황만 보여줄 수 있다. 그러므로 사분위수로 2차원 데이터의 분포 상황을 보여주는 가시화 방법이 부족하다.
따라서, 본 발명은 상기 흠결을 해결하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명은 데이터 그리드 Gx를 정의하는 것을 통하여 데이터를 저장하고, 또한 X축의 네가지 표시 스케일 사이에서 서로 전환하며, 사분위수 그래프로 데이터를 표시하므로, 데이터 크기가 방대하거나 빅 데이터의 환경하에서 2차원 데이터의 분포 상황을 보여주는 것을 실현하고 인터랙티브 기능을 제공하는 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법 및 시스템을 제공한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예는
데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계;
데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하는 단계;
저장 데이터를 분석하고 X축의 표시 스케일을 수정하여 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계;
사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계는, 독립변수 X의 값의 범위를 산출하고 독립변수 X를 이산화시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계는, 독립변수 X의 값의 범위에 근거하여 X의 최대값과 최소값을 조정하여 상기 값의 범위를 일련의 등분한 Gx로 구획하는 단계를 더 포함한다.
상기 표시 스케일은 네가지로서 서로 전환이 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하는 단계는,
독립변수 X와 종속변수Y에 따라 데이터 소스를 배치하는 단계;
독립변수 X의 최소값과 최대값을 획득하고 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하는 단계;
데이터 소스를 스캐닝하고 기록한 매 하나의 X값과 Y값(x와 y)을 판독하여, x와 y에 대응하는 데이터 그리드 Gx를 산출해 내며, 상기 데이터를 상기 Gx 에 저장하는 단계를 포함한다.
상기 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계 중의 사분위수는 하한 사분위수, 제1 사분위수, 중앙값, 제3 사분위수와 상한 사분위수를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계에서, 상기 사분위수 그래프로 표시되는 데이터는 데이터 그리드 Gx에 저장되는 데이터이다.
상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계는, 상기 표시가 상한 또는 하한의 단일방향의 보정과 범위의 전체적인 드래그를 할 수 있는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계는, 대응되는 데이터 그리드 Gx 내의 상세한 정보에 대한 상기 표시가 하나의 구역을 선택하여 진행될 수 있는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하기 위한 데이터 그리드 정의 수단; 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하기 위한 데이터 소스 획득 수단; 저장 데이터를 분석하고 X축의 표시 스케일을 수정하여 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하기 위한 데이터 소스 저장 수단; 사분위수 그래프로 데이터를 표시하기 위한 데이터 표시 수단을 포함하는 사분위수 그래프에 기반하여 빅 데이터를 표시하는 가시화 시스템을 제공한다.
상기 데이터 소스 획득 수단은 데이터 그리드 정의 수단에 의해 확정되는 독립변수 X의 최소값과 최대값에 근거하여 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하고 데이터 소스를 스캐닝하며 기록한 매 하나의 X값과 Y값(x와 y)을 판독하여 x와 y에 대응하는 데이터 그리드 Gx를 산출해 낸다. 상기 데이터 표시 수단이 표시하는 데이터는 데이터 소스 저장 수단이 저장하는 데이터 그리드 Gx 내의 데이터이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법의 구체적인 흐름 모식도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에서 정의한 데이터 그리드 Gx의 모식도이다.
본 발명의 목적, 과제의 해결수단 및 이점을 더 분명하게 하기 위하여, 아래에 도면 및 실시예를 결부하여 본 발명에 대해 진일보 상세하게 설명한다. 응당 이해해야 할 것은, 여기서 묘사하는 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 해석하기 위한 것으로 본 발명을 한정하지 않는다.
본 발명은 데이터 그리드 Gxy를 정의하는 것을 통하여 데이터를 저장하고, 사분위수 그래프로 데이터를 표시하므로 데이터 크기가 방대한 상황하에서의 데이터 표시의 가시화를 실현하고 데이터 표시와 데이터 분석에 사용할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하는 가시화 방법의 구체적인 흐름 모식도이고 구체적인 단계는 하기와 같다.
단계S110에 있어서, 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 사분위수 그래프를 표시하기 위하여, 우선 독립변수 X의 값의 범위를 산출해야 하고 독립변수 X를 이산화 시켜야 한다. 또한 독립변수 X의 값의 범위에 근거하여 X의 최대값과 최소값을 조정하여 상기 값의 범위를 일련의 등분한 Gx로 구획시켜야 한다. 도2에 도시된 바와 같이, 데이터 그리드 Gx를 하기와 같이 정의한다.
Gx{x1,x2}는 G{(x,y)|x1<=x<x2}이고, Gx으로 약칭하며, 즉 x1<=x<x2에 부합되는 모든 점(x,y)이다.
단계S120에 있어서, 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독한다.
상기 단계에 있어서, 데이터는 독립변수X와 종속변수Y에 따라 데이터 소스를 배치하고, 독립변수 X의 최소값과 최대값을 획득하며, 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하여 최소값, 최대값이 10의 n제곱(n은 정수)의 배수로 되며, 즉 Xmin(또는 Xmax)=m*10^n이다. 만약 X의 실제 값의 구간이 [0.1,983.7]이면 수정 후의 X의 최소값은 0이고, 최대값은 1000이며, 즉 값의 구간이 [0,1000]로 변한다. 수정 후의 X축의 값의 구간에 따라 일련의 등분한 Gx로 구획하고, Gx의 간격의 스케일 Sx는 동태적으로(dynamically) 10의 n제곱(n은 정수)으로 식별되고, 즉 s=10^n이며, 가능한 값은 1, 10, 100, 1000000, 0.1, 0.01 등 이다. 동시에 줌(zoom) 기능을 지원하기 위하여, 본 시스템은 동시에 3가지 Gx의 표시 스케일을 지원할 수 있고, 전환(n은 연속적이고 한 번 전환할 경우, 대응되게 10배 확대, 축소한다)을 지원 한다. 4가지 Gx의 표시 스케일은 동태적으로 식별되고, 식별하는 표준은 최대의 표시 스케일일 경우, X축을 10~100개의 Gx로 등분하고, 만약 X데이터의 분포 구간이 0부터 50000이면, 본 시스템이 지원하는 Gx의 표시 스케일은 1, 10, 100, 1000일 수 있다.
데이터 소스를 스캐닝하고, 기록한 매 하나의 X 값과 Y 값(x와 y)을 판독하며, x와 y에 대응하는 데이터 그리드 Gx를 산출해 내어 상기 데이터를 상기 Gx 에 저장한다. 만약 x=155.3이고, X축의 스케일이 "10"일 경우, 155.3/10=15.53이면 Gx는 Gx{150,160}이며, 스케일이 1일 경우, Gx{155,156}에 속한다.
단계S130에 있어서, 저장 데이터를 분석하고 X축의 표시 스케일을 수정하여, 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출한다.
데이터 판독을 완료한 후, 저장된 데이터를 분석하고, X축의 표시 스케일을 수정하는 바, 만약 어느 한 작은 레벨의 스케일에서 유효한 Gx 의 수량(Gx에서 레코드 넘버가 0보다 크면 상기 Gx는 유효하다)이 상급의 유효한 Gx의 수량의 두 배이면, 상기 스케일을 삭제한다. 상기 스케일을 삭제하는 원인은 상기 레벨까지 확대할 경우, 정보가 많이 증가되지 않아 실제 데이터 명세가 효과적인 확대를 얻지 못하였기 때문이다. 보류를 확정한 유효 표시 스케일에서 제일 큰 것은 초기 표시의 스케일이다. 상기 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계 중의 사분위수는, 하한 사분위수, 제1 사분위수, 중앙값, 제3 사분위수와 제4 사분위수를 포함한다.
단계S140에서, 사분위수 그래프로 빅데이터를 표시한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 사분위수 그래프로 데이터 표시되는 데이터는 Gx에 저장되는 데이터이다. 상기 표시가 상한 또는 하한의 단일방향의 보정과 상한/하한을 동기화 조정하지만 상한/하한이 구성하는 구간의 크기를 개변하지 않는 범위의 전체적인 드래그를 할 수 있다. X축에서는 네가지 표시 스케일 사이에서 서로 전환할 수 있고 마우스로 사분위수 그래프 중 어느 한 구역을 선택할 경우, 대응하는 데이터 그리드 Gx 내의 상세한 정보를 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 데이터 그리드 Gx를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하기 위한 데이터 그리드 정의 수단; 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하기 위한 데이터 소스 획득 수단; 저장 데이터를 분석하고 X축의 표시 스케일을 수정하여 매 하나의 스케일 레벨의 매 하나의 데이터 그리드 Gx 내의 데이터의 사분위수를 산출하기 위한 데이터 소스 저장 수단; 사분위수 그래프로 데이터를 표시하기 위한 데이터 표시 수단을 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 빅 데이터를 표시하는 가시화 시스템을 제공한다.
상기 데이터 소스 획득 수단은, 데이터 그리드 정의 수단에 의해 확정되는 독립변수 X의 최소값과 최대값에 근거하여 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하고, 데이터 소스를 스캐닝하며, 기록한 매 하나의 X값과 Y값(x와 y)를 판독하여 x와 y에 대응하는 데이터 그리드 Gx를 산출해 낸다. 상기 데이터 표시 수단이 표시하는 데이터는 데이터 소스 저장 수단이 저장하는 데이터 그리드 Gx 내의 데이터이다. 본 발명은 데이터 그리드 Gx를 정의하는 것을 통해 데이터를 저장하고, 또한 X축의 네가지 표시 스케일 사이에서 서로 전환하며 사분위수 그래프로 데이터를 표시하므로, 데이터 크기가 방대하거나 빅 데이터의 환경하에서 2차원 데이터의 분포 상황을 보여주는 것을 실현하고 인터랙티브 기능을 제공한다.
상기 내용은 구체적이고 바람직한 실시형태를 결부하여 본 발명에 대해 진일보로 상세하게 설명한 것으로, 본 발명의 구체적인 실시를 단지 이러한 설명으로 제한하지 말아야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서, 본 발명의 구상을 벗어나지 않은 전제하에서 약간의 간단한 추론 또는 교체를 진행할 수도 있다.

Claims (12)

  1. 사분위수(quartile) 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법으로서,
    가시화 시스템에 의해 수행되는 상기 방법은,
    데이터 그리드(Gx)를 정의(定義)하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계;
    데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하는 단계;
    저장 데이터를 분석하고, X축의 표시 스케일을 수정하여, 각각의 스케일 레벨의 각각의 데이터 그리드(Gx) 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계 ― 상기 표시 스케일은 네 가지로서 서로 전환이 가능함(interchangeable) ―;
    사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계를 포함하는,
    사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 그리드(Gx)를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계는,
    독립변수 X의 값의 범위를 산출하고 독립변수 X를 이산화(discrete)시키는 단계를 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 그리드(Gx)를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하는 단계는,
    독립변수 X의 값의 범위에 근거하여 X의 최대값과 최소값을 조정하여 상기 값의 범위를 일련의 등분한 Gx로 구획하는 단계를 더 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하는 단계는,
    독립변수 X와 종속변수 Y에 따라 데이터 소스를 배치하는 단계;
    독립변수 X의 최소값과 최대값을 획득하고 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하는 단계;
    데이터 소스를 스캐닝하고 기록한 매 하나의 X값과 Y값(x와 y)을 판독하여, x와 y에 대응하는 데이터 그리드(Gx)를 산출해 내며, 상기 데이터를 상기 Gx 에 저장하는 단계를 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 스케일 레벨의 각각의 데이터 그리드(Gx) 내의 데이터의 사분위수를 산출하는 단계 중의 사분위수는, 하한 사분위수, 제1 사분위수, 중앙값, 제3 사분위수와 상한 사분위수를 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계에서,
    상기 사분위수 그래프로 표시되는 데이터는 Gx에 저장되는 데이터인, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계는,
    상기 표시가 상한 또는 하한의 단일방향의 보정과 전체범위내에서의 드래그를 할 수 있는 단계를 더 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 사분위수 그래프로 데이터를 표시하는 단계는,
    대응되는 데이터 그리드(Gx) 내의 상세한 정보에 대한 상기 표시가 하나의 구역을 선택하여 진행될 수 있는 단계를 더 포함하는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 방법.
  10. 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 시스템으로서,
    데이터 그리드(Gx)를 정의하고 X축의 표시 스케일을 확정하기 위한 데이터 그리드 정의 수단;
    데이터 소스를 배치하고 스캐닝하며 판독하기 위한 데이터 소스 획득 수단;
    저장 데이터를 분석하고, X축의 표시 스케일을 수정하여, 각각의 스케일 레벨의 각각의 데이터 그리드(Gx) 내의 데이터의 사분위수를 산출하기 위한 데이터 소스 저장 수단 ― 상기 표시 스케일은 네 가지로서 서로 전환이 가능함 ―;
    사분위수 그래프로 데이터를 표시하기 위한 데이터 표시 수단을 포함하는,
    사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 소스 획득 수단은, 데이터 그리드 정의 수단에 의해 확정되는 독립변수 X의 최소값과 최대값에 근거하여 값의 구간에 따라 최대값과 최소값을 수정하고 데이터 소스를 스캐닝하며 기록한 매 하나의 X값과 Y값(x와 y)을 판독하여 x와 y에 대응하는 데이터 그리드(Gx)를 산출해 내는, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 표시 수단이 표시하는 데이터는 데이터 소스 저장 수단이 저장하는 데이터 그리드(Gx) 내의 데이터인, 사분위수 그래프에 기반하여 데이터를 표시하기 위한 가시화 시스템.

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