Клаус Уилке | Основы визуализации данных. Пособие по эффективной и убедительной подаче информации (2024) [PDF]

Клаус Уилке — профессор интегративной биологии Техасского университета в Остине, автор более 170 научных публикаций, охватывающих темы вычислительной биологии, математического моделирования, биоинформатики, эволюционной биологии, биохимии белков, вирусологии и статистики. Он также выступает создателем нескольких популярных пакетов R, используемых для визуализации данных.

С помощью этого руководства по основам визуализации данных вы сможете:
- обучиться искусству создания графиков с нуля;
- освоить различные форматы визуализации для своих презентаций;
- собрать собственный инструментарий для построения…
- создавать дизайнерские концепции и креативные решения для достижения своих целей;
- иллюстрировать свою позицию наглядными примерами;
- уделять внимание мелким деталям, зачастую упускаемым другими людьми.

Содержание

От научного редактора русского издания.
Предисловие.
Мнение автора о ПО и процессах для построения графиков.
Условные обозначения.
Использование примеров кода.
Благодарности.
Введение.
Некрасивые, плохие и ложные изображения.

ЧАСТЬ I. ОТ ДАННЫХ ДО ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Глава 1. Визуализация данных: соответствие данных и эстетики.
Эстетика и типы данных.
Использование шкал для отображения данных на эстетические элементы.

Глава 2. Оси и системы координат.
Прямоугольная (декартова) система координат.
Нелинейные оси.
Системы координат с изогнутыми осями.

Глава 3. Цветовые шкалы
Цвет как средство различения.
Цвет как средство представления значений данных.
Цвет как средство выделения данных.

Глава 4. Каталог визуализаций.
Количественные диаграммы.
Диаграммы распределения.
Пропорциональные диаграммы.
Диаграммы двух переменных.
Геопространственные диаграммы.
Неопределенность на диаграммах.

Глава 5. Визуализация количественных данных.
Столбчатые диаграммы.
Столбчатые диаграммы с группировкой и накоплением.
Точечные графики и тепловые карты.

Глава 6. Визуализация распределений: гистограммы и графики плотности.
Визуализация одного распределения (Single Distribution).
Визуализация нескольких распределений одновременно.

Глава 7. Визуализация распределений: функции распределения и графики "квантиль-квантиль".
Функции распределения.
Сильно искаженные распределения.
Графики "квантиль-квантиль".

Глава 8. Одновременная визуализация множества распределений.
Визуализация распределений вдоль вертикальной оси.
Визуализация распределений на горизонтальной оси.

Глава 9. Визуализация пропорций.
Время круговых диаграмм!
Пример в пользу столбчатых диаграмм.
Пример в пользу столбчатых диаграмм и графиков плотности с наложением.
Визуализация пропорций по отдельности как
частей целого.

Глава 10. Визуализация пропорций на нескольких уровнях.
Как не надо строить многоуровневые пропорции.
Мозаичные графики и древовидные карты.
Многоуровневые круговые диаграммы.
Диаграммы в параллельных координатах.

Глава 11. Визуализация связей между двумя и более количественными переменными.
Диаграммы рассеяния.
Коррелограммы.
Снижение размерности.
Парные выборки.

Глава 12. Визуализация временных рядов и других функций независимой переменной.
Самостоятельные временные ряды.
Множественные временные ряды и кривые "доза-эффект" . . . . Временной ряд двух или более объясняемых переменных.

Глава 13. Визуализация трендов.
Сглаживание.
Подгонка трендов при помощи заданных функциональных форм.
Удаление трендов и декомпозиция временных рядов.

Глава 14. Визуализация геопространственных данных
Проекции.
Слои.
Фоновые картограммы.
Картограммы.

Глава 15. Визуализация неопределенности.
"Кадрирование" вероятностей в виде частот.
Визуализация неопределенности точечной оценки.
Визуализация неопределенности подгонки кривых.
Диаграммы гипотетических исходов.

ЧАСТЬ II. ПРИНЦИПЫ ДИЗАЙНА ВИЗУАЛИЗАЦИЙ

Глава 16. Принцип пропорциональной заливки
Визуализации на линейных шкалах.
Визуализации на логарифмических шкалах.
Прямая визуализация площадей.

Глава 17. Обработка накладывающихся точек.
Частичная прозрачность и джиттеринг (jittering).
Двухмерные гистограммы.
Изолинии.

Глава 18. Распространенные ошибки при использовании цвета.
Отображаем слишком много или ненужную информацию.
Использование немонотонных цветовых шкал для передачи значений данных.
Игнорирование потребностей людей с нарушениями цветового зрения.

Глава 19. Избыточная передача данных.
Проектирование легенд с применением принципа избыточной передачи данных.
Проектирование визуализаций без легенды.

Глава 20. Многопанельные визуализации.
Малые панельные визуализации.
Составные визуализации.

Глава 21. Заголовки, подписи и таблицы.
Заголовки и подписи к рисункам.
Названия осей и легенд.
Таблицы.

Глава 22. Баланс данных и контекста.
Предоставление подобающего объема контекста.
Фоновые сетки.
Парные данные.
Вывод.

Глава 23. Подписи осей должны быть крупными.

Глава 24. Избегайте лишних линий.

Глава 25. Не используйте 3D.
Избегайте неоправданного применения 3D.
Не используйте трехмерную систему координат.
Когда трехмерные визуализации уместны.

ЧАСТЬ III. РАЗНОЕ

Глава 26. Наиболее распространенные форматы файлов изображений
Растровая и векторная графика.
Сжатие растровой графики с потерями и без преобразования между форматами изображений.

Глава 27. Как выбрать подходящее программное обеспечение для визуализации.
Воспроизводимость и повторимость.
Исследование данных и представление данных.
Разделение содержания и дизайна.

Глава 28. Как рассказать историю и донести свою мысль.
Что такое история?
Создавайте визуализации "для генералов".
Постепенный переход к сложным визуализациям.
Визуализации должны быть запоминающимися.
Будьте последовательны, но не повторяйтесь.

Аннотированный список литературы.
Размышления о данных и их визуализации.
Книги по программированию.
Тексты по статистике.
Исторические тексты.
Книги по смежной тематике.
Технические примечания.
Примечания.
Предметный указатель.
Об авторе.
Об изображении на обложке.