读数据可视化02数据科学的发展

1. 数据科学的发展

1.1. 信息科学领域面临的一个巨大挑战是数据爆炸

• 1.1.1. 人类分析数据的能力已经远远落后于获取数据的能力

• 1.1.2. 挑战不仅在于数据量越来越大、高维、多元源、多态，更重要的是数据获取的动态性、数据内容的噪声和互相矛盾、数据关系的异构与异质性等

1.2. 在信息管理、信息系统和知识管理学科中，最基本的模型是“数据、信息、知识、智慧（Data,Information,Knowledge,Wisdom,DIKW）​”层次模型

2. 数据

2.1. 从信号获取的角度看，数据是对目标观察和记录的结果，是关于现实世界中的时间、地点、事件、其他对象或概念的描述

2.2. 在表达为有用的形式之前，数据本身没有用途

2.3. 数据即事实

• 2.3.1. 数据是未经组织和处理的离散的、客观的观察

• 2.3.2. 如果将事实定义为真实的、正确的观察，那么并不是所有的数据都是事实，错误的、无意义的和非感知的数据不属于事实

2.4. 数据即信号

• 2.4.1. 从获取的角度理解，数据是基于感知的信号刺激或信号输入，包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉

• 2.4.2. 每种感官对应某个信号通道，所以数据也被定义为某个器官能接收到的一种或多种能量波或能量粒子（光、热、声、力和电磁等）​

2.5. 数据即符号

• 2.5.1. 无论数据是否有意义，数据都可定义为表达感官刺激或感知的符号集合，即某个对象、事件或所处环境的属性。代表性符号，如单词、数字、图表和图像视频等，都是人类社会中用于沟通的基本手段

• 2.5.2. 数据就是记录或保存的事件或情境的符号

3. 信息

3.1. 信息是被赋予了意义和目标的数据

3.2. 信息和数据的区别在于信息是有用的、有意义的，可以回答诸如谁、什么、哪里、多少、什么时候等问题，因此可以赋予数据生命力，辅助用户决策或行动

3.3. 信息可以采用描述的方式定义知识

3.4. 结构性与功能性

• 3.4.1. 信息是组织好的结构化数据，与某个特定目标和上下文有关联，因此是有意义的、有价值的、有关联的

• 3.4.2. 信息和数据的差别在于结构，而不是两者的功能

3.5. 象征性或主体性

• 3.5.1. 信息是通用的、以符号和信号形式存在的数据

• 3.5.2. 信息具有主体性，符合所依附的对象

4. 知识

4.1. 知识是一个隐晦的、意会的、难以描述和定义的概念，是被处理、组织过、应用或付诸行动的信息

4.2. 知识又是框架化的经验、价值、情境信息、专家观察和基本直觉的流动的混合，它提供了一个环境和框架，用于评估和融入新的经验和信息

4.3. 知识是原语，应用于知识者的意识之中

4.4. 知识通常体现于文档和资料的描述中，也流转于组织机构的流程、处理和实践中

4.5. 知识即处理

• 4.5.1. 与信息是组织化或结构化数据的定义相似，知识既是多个信息源在时间上的合成，也是情境信息、价值、经验和规则的混合，也可看成互联的信息

4.6. 知识即过程

• 4.6.1. 知识是一个通过实践经验了解如何做、是谁、什么时候等“Know-How”的过程

• 4.6.2. 知识从经验背景中引申出一个连贯和自我一致的协调性行为

• 4.6.3. 如果信息是描述性的，那么知识并不是对行动的描述，而是意味着行动

• 4.6.4. 知识定义为数据和信息的应用

4.7. 知识即命题

• 4.7.1. 知识有时候被认为是信念的构建、与认知框架有关的外部化

• 4.7.2. 知识的另一个定义是，主观的关于世界和所在环境的感知；关于对象（整体、联合）的独特性观察

5. 智慧

5.1. 智慧是启示性的，本意是知道为什么，知道如何去做

5.2. 智慧与信息的区别等价于为什么做和为什么是

5.3. 在知识和智慧之间存在一种状态：理解，它是一种对为什么的欣赏，而智慧则是被评估过的理解

5.4. 智慧可增加有效性和价值，它蕴含的伦理和美学的价值与主体一脉相承，并且是独特和个性化的

6. 数据可视化的意义

6.1. 可视化借助于人眼快速的视觉感知和人脑的智能认知能力，可以起到清晰有效地传达、沟通并辅助数据分析的作用

6.2. 现代的数据可视化技术综合运用计算机图形学、图像处理、人机交互等技术，将采集或模拟的数据变换为可识别的图形符号、图像、视频或动画，并以此呈现对用户有价值的信息

6.3. 数据可视化是可视化的一个子类目，主要处理统计图形、抽象的地理信息或概念型的空间数据

6.4. 现代的主流观点将数据可视化看成传统的科学可视化和信息可视化的泛称，即处理对象可以是任意数据类型、任意数据特性，以及异构异质数据的组合

6.5. 大数据时代的数据复杂性更高，如数据的流模式获取、非结构化、语义的多重性等

6.6. 数据可视化的作用在于视物致知，即从看见物体到获取知识

6.7. 数据可视化则可还原乃至增强数据中的全局结构和具体细节

6.8. 真，即真实性

• 6.8.1. 指是否正确地反映了数据的本质，以及对所反映的事物和规律有无正确的感受和认识

• 6.8.2. 数据可视化之真是其基石

6.9. 善，即倾向性

• 6.9.1. 可视化所表达的意象对于社会和生活具有什么意义和影响

• 6.9.2. 可视化的终极目标在于帮助公众理解人类社会发展和自然环境的现状，实现政府与职能部门运行的透明

6.10. 美，即可视化的艺术完美性

• 6.10.1. 指其形式与内容是否和谐统一，是否有艺术个性，是否有创新和发展