visualização de informações informações hierárquicas e grafos

Visualização de Informações

Informações Hierárquicas e Grafos

UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PELOTAS 2

Mestrado em Ciência da Computação

Visualização de Informações Obter informações úteis através do

processamento de dados coletados em uma empresa é condição indispensável para o sucesso da mesma.

O esforço de coletar e armazenar dados pode ser infrutífero se não se souber recuperar dados pertinentes que respondam às consultas desejadas pelos usuários.



Visualização de Informações Como visualizar corretamente as informações de

forma a serem compreendidas a ponto de se tirar conclusões e afirmações?

Algumas formas de visualização que se aplicam muito bem para determinados tipos de dados não se aplicarão tão bem em outros.



Visualização de Informações Hoffman [Hof 1999] alerta que cada atributo deve ser

categorizado em não mais do que quatro ou cinco categorias e, que a visualização de mais de nove atributos é difícil.

Ambas as limitações são decorrentes do espaço disponível na tela do computador, e podem ser aliviadas com operações de interação, tais como ampliação/redução e deslocamento.

A escolha do arranjo hierárquico dos atributos, bem como o critério de categorização dos dados, também são parâmetros determinantes da sua eficácia da técnica de empilhamento dimensional como ferramenta de análise.



Árvores e Grafos São dois tipos de informação que muitos autores costumam

separar para um tipo de informação classificado como informações complexas, tornando-se uma área de estudo individual na Visualização de Informações, criando congressos e eventos variados para discussões sobre o tema.

Como conseguir classificar toda a informação existente? Problemas complexos podem ser abstraídos de forma mais

clara através de árvores e grafos



Árvores [Fre2001]Estruturas de dados (não lineares) que

caracterizam uma relação de hierarquia ou de composição (um conjunto é subordinado a outro). [Hor03]:

“um grafo conexo sem ciclos”

Na prática, árvore constitui uma estrutura os elementos existentes possuem uma hierarquia.



Árvores - [web02-web04]

As árvores podem ser utilizadas para representar: Árvores de Decisão Árvores de Processo Expressões Matemáticas (árvores binárias) Cadeias de Caracteres Sistemas de Arquivos e Pastas Mineração de Dados



Grafos - Definições Um grafo G( V, E) é um conjunto não vazio v e um

conjunto E de pares não-orientados de elementos distintos de v.

V – Vértices E - Arestas

Os grafos constituem uma estrutura onde pode-se visualizar a identificação de relacionamentos entre os elementos existentes.

Os elementos representados necessariamente não possuem hierarquia.



Grafos - Definições [Luz2007] - “Toda árvore é um grafo, mas nem todo grafo é

uma árvore. Um grafo onde existe um número associado a cada arco (peso) é chamado de rede ou grafo ponderado.

Representações [web01]: Representação de cidades e suas distâncias até outras Conexão de Vôos aéreos Restrições de precedência Fluxo de um programa Fluxogramas



Listagem de Técnicas de Visualização Árvores

TreeMapTreeVizTaxonTreeBrowser HiperbólicoAgrossolosBeamTrees



Tree-Map – [Tre2007]

Descrição: Faz uso de 100% do

espaço disponível na tela para mostrar uma estrutura hierárquica. Consiste em representar o nível mais alto da hierarquia como uma região retangular.

Níveis mais baixos são desenhados recursivamente como retângulos dentro da região maior



TreeViz [Tree2007]

Software para Visualização de Informação Hierárquica Estruturada.

[Bri] Informação estruturada. Mosaico de preenchimento

dos retângulos para representar cada nó da árvore

Diversos nós da árvore podem ser mostrados de uma só vez

Tamanho e cor dos retângulos podem ser modificados para representar melhor as hierarquias

Foco + contexto



TreeViz – Exemplos Interativos MarketMap de SmartMoney –

http://64.233.179.104/translate_c?hl=pt-BR&ie=UTF-8&oe=UTF-8&langpair=en%7Cpt&u=http://www.smartmoney.com/marketmap/&prev=/language_tools

Chá de Peet http://translate.google.com/translate?u=http%3A%2F%2

Fwww.rebeccashapley.com%2Fcipres%2Fbibliography.htm%23basicTreeViz&langpair=en%7Cpt&hl=pt-BR&ie=UTF-8&oe=UTF-8&prev=%2Flanguage_tools.



TAXONTREE[TAX2007]

BIOT(Biodiversity Information Organization using Taxonomy)

Projeto de software para recuperar informações da web.

Dotado de ferramentas para detalhar certas estatísticas de uma hoje page como:

quantidade de acessos (audiência)

links relevantes Adaptável ao perfil de

usuários, ocultando opções não utilizadas



TAXONTREE [TAX2007]

Estes exemplos utiliza o método similar para navegação de elementos

O formato TaxonTree tende a explorar a biodiversidade de bancos de dados com uma hierarquia de informações organizadas formando conteúdos associados.



Browser Hiperbólico [BROW2007]

Combina Foco + Contexto com desenho radial de árvores para auxiliar na exploração de grandes hierarquias.

Consegue disponibilizar cerca de dez vezes mais vértices de uma árvore do que utilizando uma visualização no plano cartesiano.

A navegação é mais efetiva. Mudanças de foco podem ser realizadas através de movimentos simples do mouse [12].



AGRISSOLOS Exemplo Interativo:

URL: http://www.inf.ufsc.br/~fileto/Agrissolos/SiBCS/SiBCS.html



AGRISSOLOS [Agri2007]

Sistema de visualização de zoneamento agrícola, contendo a previsão de safras e outros processos de apoio à tomada de decisões

Utiliza a visualização de Browser Hyperbólico.

Possui uma base de dados contendo:

Perfis de solos do território brasileiro

Descrições de solos para o meio agrícola

Um sistema de informação geográfica, para manipulaçãode informações cartográficas.



BeamTree [Bea2007]

Ferramenta desenvolvida para a visualização de grandes estruturas hierárquicas

Baseada na visualização de TreeMaps, porém possuindo a representação 3d e personalizações do usuário.

A estrutura visualiza as hierarquias em uma pilha de retângulos sobrepostos e a hierarquia é percebida pela profundidade dos itens



BeamTree Outras Imagens:



Listagem de Técnicas de Visualização Grafos

Simulador de DataFlow SEENet GoogleMaps WalkScore MapLink Kartoo Cristalização do Conhecimento Rede de Metrô de Madrid



Simulador DataFlow [Pilla1999]

Exemplo de utilização para uma parte do software Utilizado para exemplificar o uso do simulador desenvolvido, onde é feito um cálculo de um fatorial um número maior que zero.

Utiliza dois laços Um multiplicando

sucessivamente os valores para obter o fatorial

Outro decementando o valor de entrada x e verificando a condição de parada.



SEENET [SEE1992]

Um software desenvolvido pela empresa AT & T para analisar o tráfego de rede da empresa.

Uma exposição que mostra a chamada inbound e outbound (representada pelas dimensões horizontais e verticais dos retângulos) dos interruptores na rede de AT&T.

Nas imagens foram escolhidos determinados horários de tráfego de rede onde foi aplicado o software SeeNet.

Existem diversas pesquisas envolvendo o software, alguns, prevêem a revolução tecnológica na área de redes.

A página do site http://seenet.orangeknob.com/SeeNet?show_comments=1 explica de forma detalhada os projetos e o funcionamento do software.



Walk Score [Wal2007]

Software que calcula qual distâncias de passeios a pé pela vizinhança e determinas as melhores rotas a serem percorridas.

Cruza informações com o GoogleMaps e retorna a pontuação para a região.

No exemplo, o software retornou uma vizinhança onde pode-se percorrer muitos trajetos a pé

Logo em seguida o retorna também uma vizinhança onde a dependência de carros é muito grande.



GoogleMaps [Goo2007]

Visualizador de rotas geográficas, o GoogleMaps utiliza grafos para traçar rotas entre cidades distantes.

O software também determina a distância entre os dois pontos.

A rota pode ser modificada pelo usuário através da interação do mouse.

O software permite também a localização de empresas geograficamente.



GoogleMaps [Goo2007]

Exemplo de uma pesquisa de Pelotas até Nova York.



MapLink [Map2000]

Software com funcionamento semelhante ao GoogleMaps que traça rotas entre pontos

Utiliza a api do google para traçar origem-destino

Possuir recursos para manipular as rotas através de estabelecimentos comercais

Alguns recursos adicionais estão no site da empresa, porém são cobrados.



Kartoo [Kart2007]

Software online para pesquisa de páginas web relacionadas.

Mostra a relação de páginas de mesmo domínio.

Os resultados são mostrados em um plano de 24 itens por tela (padrão)

Possui algumas ferramentas de personalização para o usuário.

Url: http://www.kartoo.com.br



Processo de Cristalização do Conhecimento [Hoff1999]

Exemplo de Grafo Dirigido, visualizando o processo da cristalização do conhecimento.

Adaptada por Card, Mackinlay e Shneiderman



Rede de Metrô de Madrid [LUL2007]

A rede de metrô de Madrid foi modelada em um projeto sugerido por uma equipe de engenheiros

O mapa anterior já possuia uma estrutura em forma de grafos, porem confusa tornando a pesquisa de locais mais lenta.

O novo mapa possui algumas pequenas modificações nos vértices e arestas que apresentou melhorias significativas no entendimento dos elementos.



Rede de Metrô de Madrid [LUL2007]

Novo Modelo



Fontes [Joh1991] Johnson, B., Shneiderman, B. (1991), “Treemaps: A Space-Filling Approach to the Visualization of Hierarchical

Information Structures”, In VIS’91: Proceedings of the 2nd conference on Visualization’91, IEEE Computer Society Press. p. 284-291.

[Hof1999] Hoffman, P.E. – Table Visualizations: A Formal Model and its Applications, PhD Thesis,University of Massachusetts Lowell, USA, November 1999

[Lam1996] Lamping, J., Rao, R. (1996), “The Hyperbolic Browser: A Focus+Context Technique for Visualizing Large Hierarchies”, Journal of Visual Languages and Computing, Nº7, p. 33-35.

[Luz2007] Luzzardi, Paulo roberto, 2007, http://infovis.ucpel.tche.br/luzzardi/Dados_C.pdf [Sil2003] Silva, Celmar Guimarães, Exploração de Bases de Dados de Ambientes de Educação a Distância por meio de

ferramentas de consulta apoiadas por Visualização de Informação, Unicamp, Instituto de Computação,S, 2003.



Fontes – Web [Agri2007], Sistemas de Informação sobre os Solos do Brasil, http://www.inf.ufsc.br/~fileto/Agrissolos/SiBCS/SiBCS.html,

02/10/2007. [Brow2007] Browser Hiperbólico, http://www.cs.tau.ac.il/~asharf/shrek/Projects/HypBrowser/index.htm, 2007. [Bea2007] – Frank, Van Ham, etc al, Compact Visualization of Large Hierarchies, Dept. of Mathematics and Computer

Science, Netherlands, http://www.win.tue.nl/~fvham/beamtrees/Downloads/vanHamBeamtrees.pdf [FRE2001] – Freitas, Carla Maria Dal Sasso et al, Introdução à Visualização de Informações, Programa de Pós-Graduação

em Computação, UFRGS, Porto Alegre, http://www.inf.ufrgs.br/~revista/docs/rita08/rita_v8_n2_p143a158.pdf , 2007. [GUIM] – Guimarães, Celmar – Exploração de Bases de dados de ambientes de Educação a Distância por meio de

ferramentas de consulta apoiadas por Visualização de Informação, Universidade Estadual de Campinas – Unicamp em http://teleduc.nied.unicamp.br/teleduc/publicacoes/propostaCelmar.pdf

[GOO2007] – GoogleMaps, [INF2007]http://www.infovis.net/printMag.php?num=93&lang=2, 2007. [Kart2007] – http://www.kartoo.com, 2007 [LUL2007] http://lulileslie.com/blog/category/visualizacao-de-informacao/, 2007. [Map2000] – Universo Online, http://maplink.com.br, 2007. [PILLA1999] – Pilla, Maurício Lima, Simulador de Arquitetura DataFlow, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,

Instituto de Informática, Programa de Pós-Graduação em Computação, 1999. [See1992] – Becker, Richard, AT & T Bell Labs, 1992. [TAX2007] http://nzflora.landcareresearch.co.nz/default.aspx?NameID=Landcareresearch.co.nz/PS1/NK/229154, 2007. [web01] – Figueiredo, Jorge, Escola de Informação de Computação e Informação Quântica – Depto de Sistemas e

Computação, Campina Grande, Paraíba, http://www.dsc.ufcg.edu.br/~abrantes/CursosAnteriores/TG051/Apresentacao.pdf , 28/09/2007.

[web02] – Martins, Flávia Toledo et al, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE, São José dos Campos-SP, http://marte.dpi.inpe.br/col/dpi.inpe.br/sbsr@80/2006/11.15.15.19/doc/2841-2848.pdf , 28/09/2007.

[web03] – Instituto Ekos Brasil, http://www.ekosbrasil.org/default.asp?site_Acao=mostraPagina&paginaId=158, 28/09/2007.

[wal2007] – WalkScore, Front Seat Managementhttp://www.walkscore.com, 2007.

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