大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用 教案 呂云翔 第7 講 復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化-實(shí)驗(yàn)5 Excel數(shù)據(jù)可視化方法

大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用教案講授章節(jié)第7講復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目的：理解復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化的難點(diǎn)了解高維多元數(shù)據(jù)的可視化方法；了解非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的可視化方法教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化難點(diǎn)對(duì)高維多元數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的困難如下:數(shù)據(jù)復(fù)雜度大大增加。復(fù)雜數(shù)據(jù)包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和從多個(gè)數(shù)據(jù)源采集、整合而成的異構(gòu)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)單一的可視化方法無(wú)法支持對(duì)此類復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析;數(shù)據(jù)的量級(jí)大大增加。復(fù)雜數(shù)據(jù)的量級(jí)已經(jīng)超過(guò)了單機(jī)、外存模型甚至小型計(jì)算集群處理能力的上限，需要采用全新思路來(lái)解決大尺度的調(diào)整;數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題在數(shù)據(jù)獲取和處理過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)質(zhì)量的問(wèn)題，其中特別需要關(guān)注的是數(shù)據(jù)的不確定性;數(shù)據(jù)快速動(dòng)態(tài)変化。數(shù)據(jù)常以流式數(shù)據(jù)形成存在，對(duì)流式數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與可視化技術(shù)還存在一定問(wèn)題；二高維多元數(shù)據(jù)可視化方法高維多元數(shù)據(jù)指每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象有兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立或者相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)。高維（Multidimensional）指數(shù)據(jù)具有多個(gè)獨(dú)立屬性，多元（Multivariate）指數(shù)據(jù)具有多個(gè)相關(guān)屬性?？臻g映射法包含散點(diǎn)圖、表格透鏡、平行坐標(biāo)、降維等多種方法圖標(biāo)法以雷達(dá)圖為典型代表三非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可視化基于并行的大尺度數(shù)據(jù)高分辨率可視化復(fù)雜數(shù)據(jù)并不只有高維度數(shù)據(jù)。還包括異構(gòu)數(shù)據(jù)等。異構(gòu)數(shù)據(jù)是指在同一個(gè)數(shù)據(jù)集中存在的如結(jié)構(gòu)或者屬性不同的數(shù)據(jù)。存在多個(gè)不同種類節(jié)點(diǎn)和連接的網(wǎng)絡(luò)被稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。異構(gòu)數(shù)據(jù)通?？刹捎镁W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表達(dá)。分而治之的大尺度數(shù)據(jù)分析與可視化可視化領(lǐng)域以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有一種標(biāo)準(zhǔn)方法叫作分治（DivideandConquer）法，如二叉樹、四叉樹等空間管理結(jié)構(gòu)等。統(tǒng)計(jì)分析層的分而重組包括條件變量分割法、重復(fù)分割法數(shù)據(jù)挖掘?qū)拥姆侄沃褂梅侄蠛系姆椒▽?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。大體分為三個(gè)步驟：首先，輸入數(shù)據(jù)或者文本信息，將輸入數(shù)據(jù)等份成n份或者按規(guī)則劃分；然后，對(duì)每份數(shù)據(jù)使用最適合的分類器進(jìn)行分類，并將分類結(jié)果融合；最后，通過(guò)一個(gè)強(qiáng)分類器計(jì)算獲取最終結(jié)果。目前比較流行的Hadoop和Mapreduce等處理框架通常被用來(lái)處理非空間型數(shù)據(jù)，Mapreduce框架應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算的空間型數(shù)據(jù)，這就意味著使用統(tǒng)一的分而治之的框架可以處理科學(xué)計(jì)算的空間型數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握高維多元數(shù)據(jù)的概念和可視化的方法難點(diǎn)是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的可視化教學(xué)方法、教學(xué)手段：使用教具：計(jì)算機(jī)和投影儀作業(yè)、討論題、思考題：P78實(shí)驗(yàn)講授章節(jié)Tableau數(shù)據(jù)可視化方法授課時(shí)數(shù)4教學(xué)目的：了解Tableau軟件的基本特點(diǎn)學(xué)會(huì)安裝Tableau軟件掌握使用Tableau繪制基礎(chǔ)圖表的方法學(xué)會(huì)使用Tableau創(chuàng)建儀表盤了解TableauServer的安裝與特點(diǎn)了解TableauReader的安裝與特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一Tableau的下載；二Tableau的特點(diǎn)支持?jǐn)?shù)據(jù)類型的任意性簡(jiǎn)單易用性智能儀表板與瞬時(shí)共享三使用TableauDesktop繪制圖表四下載并探索TableauServer、TableauReader的功能特點(diǎn)本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)在于使用Tableau軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的可視化難點(diǎn)在于理解Tableau軟件的功能特點(diǎn)教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)DataV數(shù)據(jù)可視化方法授課時(shí)數(shù)4教學(xué)目的：掌握DataV的功能特點(diǎn)掌握DataV可視化應(yīng)用管理以及數(shù)據(jù)源管理了解DataV的組件管理掌握使用DataV提供的模板進(jìn)行可視化的方法教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一DataV功能特點(diǎn)多種場(chǎng)景模板豐富的圖標(biāo)庫(kù)與地理繪制支持支持多種數(shù)據(jù)源容易實(shí)現(xiàn)的圖形化搭建工具靈活的發(fā)布方式二在DataV中創(chuàng)建可視化應(yīng)用三在DataV中添加數(shù)據(jù)源四嘗試使用DataV組件包的功能五使用DataV的模板創(chuàng)建可視化結(jié)果本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)在于DataV可視化模板的使用難點(diǎn)在于DataV數(shù)據(jù)源的管理以及DataV的功能特點(diǎn)教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)ECharts數(shù)據(jù)可視化方法授課時(shí)數(shù)4教學(xué)目的：掌握Echarts的功能特點(diǎn)熟悉Echarts的基礎(chǔ)概念掌握Echarts繪制簡(jiǎn)單可視化圖表的方法了解Echarts主題和擴(kuò)展管理工具教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一ECharts的功能特點(diǎn)豐富的可視化類型多種數(shù)據(jù)格式無(wú)需轉(zhuǎn)換直接使用千萬(wàn)數(shù)據(jù)的前端展現(xiàn)移動(dòng)端優(yōu)化支持多渲染方案與跨平臺(tái)使用深度的交互式數(shù)據(jù)探索多維數(shù)據(jù)的支持以及豐富的視覺(jué)編碼手段動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)絢麗特效以及強(qiáng)大的三維可視化二配置ECharts運(yùn)行環(huán)境從官網(wǎng)或者GitHub獲取源碼三隨機(jī)生成數(shù)據(jù)并使用Echarts進(jìn)行可視化根據(jù)人口增長(zhǎng)模型隨機(jī)生成一段時(shí)間的人口數(shù)據(jù)并進(jìn)行可視化。本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)是理解Echarts的功能特點(diǎn)難點(diǎn)是掌握Echarst繪圖語(yǔ)法教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)FineBI數(shù)據(jù)可視化方法授課時(shí)數(shù)1教學(xué)目的：掌握FineBI的產(chǎn)品定位以及安裝使用FineBI設(shè)計(jì)自己的儀表盤。教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一FineBI的產(chǎn)品定位FineBI的產(chǎn)品定位就是提供一種自助數(shù)據(jù)分析模式，幫助企業(yè)的業(yè)務(wù)人員和數(shù)據(jù)分析師，開展以問(wèn)題導(dǎo)向的探索式分析，適當(dāng)減少IT人員在其中的參與，從而減少跨部門溝通產(chǎn)生的時(shí)間等成本。二安裝FineBI并制作出儀表盤本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)在于使用FineBI進(jìn)行儀表盤的設(shè)計(jì)和制作教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)R語(yǔ)言可視化方法授課時(shí)數(shù)1教學(xué)目的：掌握R語(yǔ)言功能特點(diǎn)掌握R語(yǔ)言繪圖基礎(chǔ)語(yǔ)法教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一R語(yǔ)言功能特點(diǎn)R是一套完整的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和制圖軟件系統(tǒng)。其功能主要包括：1.R語(yǔ)言有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理系統(tǒng)，除了在R語(yǔ)言使用各種數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，R語(yǔ)言本身也提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理系統(tǒng)，在R語(yǔ)言中可以完成數(shù)據(jù)的初步存儲(chǔ)與處理。2.數(shù)組運(yùn)算工具，R語(yǔ)言的向量、矩陣運(yùn)算功能尤其強(qiáng)大。3.完整連貫的統(tǒng)計(jì)分析工具，通過(guò)R語(yǔ)言可以使用絕大多數(shù)的經(jīng)典或者最新的統(tǒng)計(jì)方法。4.優(yōu)秀的統(tǒng)計(jì)制圖功能，輸出的圖形可以直接保存為常用的JPG等圖片格式，也可以直接保存為PDF格式，之所以特別強(qiáng)調(diào)，是因?yàn)槿绻娉蒔DF格式可以保存為矢量圖。5.基于R語(yǔ)言的可編程性，R也是一個(gè)簡(jiǎn)便而強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，可操縱數(shù)據(jù)的輸入和輸出，可實(shí)現(xiàn)分支、循環(huán)，用戶可自定義功能。二R語(yǔ)言繪圖基礎(chǔ)語(yǔ)法文件預(yù)處理、數(shù)據(jù)清洗、圖像繪制相關(guān)語(yǔ)法本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)在于R語(yǔ)言繪圖語(yǔ)法的掌握教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)Python可視化方法授課時(shí)數(shù)1教學(xué)目的：掌握Python語(yǔ)言功能特點(diǎn)掌握Python繪圖基礎(chǔ)語(yǔ)法教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一Python功能特點(diǎn)在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，Python語(yǔ)言簡(jiǎn)單易用，第三方庫(kù)強(qiáng)大，并提供了完整的數(shù)據(jù)分析框架，因此深受數(shù)據(jù)分析人員的青睞，Python已經(jīng)當(dāng)仁不讓地成為數(shù)據(jù)分析人員的一把利器。二使用Python繪制基礎(chǔ)圖像NumPy、Pandas、Matplotlib的使用本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)在于Python繪圖語(yǔ)法的掌握教學(xué)方法、教學(xué)手段：學(xué)生實(shí)驗(yàn)作業(yè)、討論題、思考題：講授章節(jié)Excel數(shù)據(jù)可視化方法授課時(shí)數(shù)1教學(xué)目的：掌握Excel功能特點(diǎn)掌握Excel繪圖基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容（講授提綱）一Excel功能特點(diǎn)MicrosoftExcel是1985年Microsoft為使用Windows和AppleMacintosh操作系統(tǒng)的電腦編寫的一款電子表格軟件。直觀的界面、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整理和計(jì)算能力、數(shù)據(jù)庫(kù)管理能力、圖形圖表制作能力和網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)共享能力，再加上成功的市場(chǎng)營(yíng)銷，使Excel成為最流行的個(gè)人計(jì)