用于确定可视化的可信性的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于确定可视化的可信性的方法和系统。本发明的一个实施例公开一种用于确定可视化的可信性的方法、计算机程序产品和系统。从电子设备接收可视化数据。将所述可视化数据与多个可视化可信性准则相比较，以便确定每个所述可视化可信性准则的可信性级别。基于每个所述可视化可信性准则的所述可信性级别，对所述可视化的所述可信性进行分级。
【专利说明】用于确定可视化的可信性的方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及可视化领域，更具体地说，涉及可视化的可信性。
【背景技术】
[0002] 可视化存在于几乎任何主题中。可视化是用于创建图像、图表或动画以便传送消 息的任何技术。存在许多可视化领域，包括信息可视化、地质可视化（地学可视化）、交互 式可视化、科学可视化和软件可视化等等。数据可视化是有关数据的可视表示的研究。数 据可视化的一个实例可以是显示有关社交媒体的多个连接的线图。地学可视化可以是地形 图。我们每天看到的常见信息可视化是天气图。天气图从大气数据和雷达生成，并且显示 当前状况和未来天气状况的预测。随着可视化领域的继续发展，可视化领域产物的一个实 例是可视分析。可视分析是可视交互式接口促进的分析推理科学，这些接口可以解决某些 问题，这些问题的大小、复杂性和对紧密耦合的人机分析的需要使得问题难以解决。可视化 继续成为我们日常活动的一个常见部分。可视化领域继续扩展，从而提供传送、理解数据和 越来越复杂的系统的新方式。
【发明内容】
[0003] 本发明的各实施例公开一种用于确定可视化的可信性的方法、计算机程序产品和 系统。将可视化数据与多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则相比较， 以便确定所述多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则中的每一个的可 信性级别。基于所述多个可视化可信性准则中的所述一个或多个可视化可信性准则中的每 一个的所述可信性级别，对所述可视化的可信性进行分级。
[0004] 本发明的各方面公开一种用于确定可视化的可信性的计算机程序产品。所述计算 机程序产品包括一个或多个计算机可读存储介质以及存储在所述一个或多个计算机可读 存储介质上的程序指令。所述程序指令从电子设备接收可视化数据，所述程序指令用于将 所述可视化数据与多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则相比较，以便 确定所述多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则中的每一个的可信性 级别。所述程序指令基于所述多个可视化可信性准则中的所述一个或多个可视化可信性准 则中的每一个的所述可信性级别，对所述可视化的可信性进行分级。
[0005] 在本发明的另一个方面，一种计算机系统用于确定可视化的可信性。所述计算机 系统包括一个或多个计算机处理器和/或一个或多个计算机可读存储介质，其中所述程序 指令存储在所述计算机可读存储介质上以便由所述一个或多个处理器中的至少一个执行。 所述程序指令包括将可视化数据与多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性 准则相比较，以便确定所述多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则中的 每一个的可信性级别的程序指令。包括所述程序指令以便基于所述多个可视化可信性准则 中的所述一个或多个可视化可信性准则中的每一个的所述可信性级别，对所述可视化的可 信性进行分级。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是示出根据本发明一个实施例的分布式数据处理环境的功能框图；
[0007] 图2是示出根据本发明一个实施例的可视化分析程序在图1的数据处理环境中的 计算机系统上的操作步骤的流程图；
[0008] 图3示出根据本发明一个实施例的由可视化分析程序执行的图形可视化分析的 操作步骤；
[0009]图4示出根据本发明一个实施例的执行可视化分析程序的计算机系统的组件的 框图。
【具体实施方式】
[0010] 可视化领域的技术人员将认识到可视化的涵盖领域和发展集中于可视化以便表 示复杂的系统和数据。我们当今看到的某些可视化可以如同地图那样简单，或者如同计算 机图形领域中的可视化、对汽车如何在偏置碰撞试验中变形进行建模那样复杂。在信息可 视化中，可视化使用计算机支持的工具浏览大量数据（大部分是抽象数据），方法是选择数 据并且转换数据以便开发一种促进浏览和理解的形式。信息可视化的实例包括：早期因特 网使用图，其中每行表示两个网际协议（IP)地址，或者葡萄牙出口树图，其中树图将分层 数据显示为一组嵌套矩形。树的每个分支是一个矩形，其通过表示子分支的更小图块平铺 而成。矩形的面积与被映射数据的指定维度成比例。可以通过使用颜色在树图中示出其它 维度和数据。当大小和颜色维度在树结构中以显著方式关联时，可以出现通常难以发现的 模式。在此类情况下，选择维度和颜色对于成功评估树映射信息可视化而言可以很重要。
[0011] 本发明的各实施例认识到并非所有这些可视化都如同其它可视化那样有效或准 确。本发明的各实施例提供一种计算机驱动的方法，其用于确定可视化的可信性以及可视 化的可信性分级以供客户使用。可信性被定义为可被相信的质量。传统上，可信性依赖于 两个主要部分：专业知识和确实性。使用可视化领域中的公认专家提供的可信性准则评估 可视化的可信性，本发明的各实施例中提供的方法解决可信性的这两个主要元素。
[0012] 所属【技术领域】的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算 机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、 完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方 式，这里可以统称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，本发明的各个方面还可以实现为在一 个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可 读的程序代码/指令。
[0013] 可以采用计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介 质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一但不限于一电、磁、光、电 磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介 质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机 盘、硬盘、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪 存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意 合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该 程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0014] 计算机可读的信号介质可以包括例如在基带中或者作为载波一部分传播的数据 信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括一 但不限于一电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质可以是计 算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传 输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0015] 计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括一但不限 于一无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
[0016] 可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的各个方面 的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言一诸如Java、 Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言一诸如"C"语言或类似的程序设计 语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独 立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机 或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络一包 括局域网（LAN)或广域网（WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如 利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
[0017]下面将参照根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图 和/或框图描述本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图 和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提 供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器， 使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程 图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
[0018]也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、 其它可编程数据处理装置、或其它设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的 指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令 的制造品(articleofmanufacture) 〇
[0019]也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备 上，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现 的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供实现流程图和/或框图中 的一个或多个方框中规定的功能/动作的过程。
[0020] 现在将参考附图详细地描述本发明。图1是示出根据本发明一个实施例的分布式 数据处理环境（总体指定为100)的功能框图。分布式数据处理环境100包括计算机系统 111、专家数据库105以及客户机设备120、130、140和150,它们全部通过网络110互连。
[0021] 网络110例如可以是局域网（LAN)、诸如因特网之类的广域网（WAN)，或者这两者 的组合，并且可以包括有线、无线或光纤连接。一般而言，网络110可以是支持计算机系统 111和客户机设备120、130、140、150及专家数据库105之间的通信的连接和协议的任意组 合。
[0022] 计算机系统111可以是膝上型计算机、平板计算机、上网本计算机、个人计算机 (PC)、台式计算机、个人数字助理（PDA)、智能电话，或者是能够经由网络110与专家数据库 105、客户机设备120、130、140和150通信以及与分布式数据处理环境100中的各种组件和 设备通信的任何可编程电子设备。在某些实施例中，计算机系统111表示使用集群计算机 和组件的计算机系统，当通过网络110访问时，这些集群计算机和组件用作单个无缝资源 池，这在数据中心中以及使用云计算应用时很常见。计算机系统111可以包括内部和外部 硬件组件，如针对图4进一步详细示出和描述的那样。计算机系统111包括可视化分析程 序102和转换程序101。计算机系统111可以是可由可视化分析程序102的多个用户访问 的服务器计算机系统。
[0023] 在本发明的不同实施例中，客户机设备120、130、140和150均可以是计算机、膝上 型计算机、个人数字助理（PDA)、平板计算机、扫描仪、智能电话，或者是能够与计算机系统 111通信的任何电子设备。
[0024] 可视化分析程序102位于计算机系统111上。可视化分析程序102经由网络110 从客户机设备120、130、140和150接收可视化数据。可视化分析程序102可以将可视化数 据与来自专家数据库105的数据比较。可视化分析程序102使用专家数据库105提供的可 信性准则，确定可视化可信性级别。可视化分析程序102可以基于可信性准则评估结果，确 定可视化可信性分级。可视化分析程序102通过网络110将可视化可信性分级发回到起始 客户机设备或另一个标识的设备。
[0025] 位于计算机系统111上的转换程序101可以从可视化分析程序102接收未采用机 器可读格式的可视化数据。某些数据（例如发布图、条形图表、热图、数据照片、硬拷贝图、 模型或其它可视化）例如可以被扫描并且发送到可视化分析程序102。可视化分析程序102 将非机器可读数据发送到转换程序101。转换程序101可以使用各种技术将可视化数据转 换为机器可读格式。例如，光绘图仪、图形数字化仪或光栅化可以数字化可视化数据。
[0026] 转换程序101数字化可视化数据或者将其转换为机器可读格式之后，转换程序 101将机器可读可视化数据发回到可视化分析程序102。
[0027] 专家数据库105存储由可视化领域的一个或多个专家输入的可视化可信性准则。 专家数据库105可以从可视化分析程序102接收查询，以便提供用于可视化评估的可视化 可信性准则。查询可以请求有关存储在专家数据库105中的一个或多个领域、类型或其它 分组的可视化可信性准则的可视化可信性准则。专家数据库105可以是一个或多个存储设 备。在一个实施例中，专家数据库105可以作为子程序或例程包括在计算机系统111中。
[0028] 图2是示出根据本发明一个实施例的可视化分析程序102的操作步骤的流程图。
[0029] 在步骤201，可视化分析程序102从客户机设备120、130、140或150之一接收可视 化数据。在本发明的一个实施例中，可视化数据包括用户用于标识提供的可视化类型的领 域。例如，客户机设备可以根据用户输入发送信息可视化并且将其标识为双曲线树。在另 一个实例中，客户机设备可以发送表面流可视化，其被标识为流线或表面流可视化。在另一 个实施例中，客户机设备可以发送具有可视化数据的可视化类型的用户标识。可视化分析 程序120接收可视化领域或类型以便用于评估可视化可信性。
[0030] 在步骤203,可视化程序102判定可视化数据是否采用机器可读格式。在本发明 的一个实施例中，客户机设备可以将扫描的数据或其它非机器可读数据发送到可视化分析 程序102。如果确定从客户机设备接收的可视化数据采用机器可读格式，则可视化分析程 序继续到步骤205。当可视化分析程序102接收到未采用适当格式以便由可视化分析程序 102处理的数据（例如，未采用机器可读格式）时，可视化分析程序102继续到步骤204,并 且将可视化数据发送到计算机系统111上的转换程序101。
[0031] 在步骤204,可视化分析程序102将可视化数据发送到转换程序101。转换程序 101例如可以使用光读图器、图形数字化仪、光栅化或扫描线渲染，首先将物理图像转换为 数字图像。经由特性匹配、神经网络或其它类似技术进行进一步分析，以便将数字图像变成 机器可读格式，该格式包括可视化方面的数据以及可视化的结构和装饰。该机器可读格式 可以是XML、JS0N或纯二进制格式。转换程序101还可以使用诸如形状识别程序之类的多 个应用进行数据图像转换。当转换程序101运行的可视化数据转换完成时，可视化分析程 序102从转换程序101接收机器可读数据。在另一个实施例中，可以将转换程序101的功 能集成到可视化分析程序102中。
[0032] 在步骤205,可视化分析程序102使用可视化可信性准则评估可视化可信性。可视 化分析程序102查询专家数据库105以获得可视化可信性准则。专家数据库105包含用于 评估可视化可信性的准则。专攻可视化主题的一个或多个专家提供准则或者在专家数据库 105中直接输入准则以进行可信性评估。这些专家可以具有可视化方面的专业知识，更具体 地说，可以具有特定可视化领域方面的专业知识。例如，专攻地学可视化的一个或多个专家 可以提供用于评估地学可视化的可信性准则。在本发明的一个实施例中，用户可以输入可 信性准则。当接收用户输入作为可视化可信性准则时，专家数据库105可以使用众包。在 另一个实施例中，智能系统（例如，IBM的Watson)可以在专家数据库105中输入机器确定 的可视化可信性准则。在本发明的一个实施例中，可视化分析程序102编辑将可视化数据 与专家数据库105提供的每个可信性准则相比较的可视化评估的结果。在本发明的一个示 例性实施例中，某一领域或类型的可视化的一个或多个专家针对每个领域和/或类型的可 视化，向专家数据库105提供一组可信性准则。例如，可视化领域可以包括地学可视化、信 息可视化、图形可视化、科学可视化和数据可视化。可视化技术或方法的类型提供可视化领 域的细分。为了便于讨论，出于本发明实施例的目的，可以将可视化技术或方法的类型称为 可视化类型。对于信息可视化，可视化类型的实例包括双曲线树、直方图、分支图、树图和散 点图。专家数据库105针对某一领域或类型的可视化布置可信性准则或一组可信性准则。 可视化分析程序102可以查询专家数据库105以获得有关某一领域或类型的可视化的可信 性准则。当用户标识可视化类型时，可视化分析程序102对照用于所标识的可视化类型的 一组可信性准则来评估可视化。例如，客户机设备120提供用户输入的可视化数据，从而将 可视化标识为数据可视化，具体地说标识为思维导图。可视化分析程序102可以将提供的 可视化数据与用于思维导图可视化的可信性准则相比较。对于针对可视化评估的每个可信 性准则，可视化可信性准则评估结果例如可以采用以下形式：可信、不可信或不适用。
[0033] 在本发明的另一个实施例中，可视化分析程序102使用决策树或类似过程确定可 视化的领域或类型。例如，可视化分析程序1〇2(构造如下）可以示出一种用于标识信息可 视化的方法。客户机设备可以为可视化分析程序102提供树图、某种类型的信息可视化的 可视化数据。可视化分析程序102可以评估可视化的一系列属性。在一个实施例中，可视 化分析程序102可以将接收的可视化的形式（包括形状、线和文本）与已知的可视化形式 (例如，树图、控制面板、数据流图或线图）相比较。可视化分析程序102可以使用一系列 "是"或"否"型查询确定可视化的领域或类型。用于分析可视化以确定可视化类型的一系 列问题的实例可以如下所示：是否为二维可视化，如果是，则是否为线图，如果否，则是否为 一个或多个圆，如果否，则是否为矩形或矩形系列，如果是，则是否为嵌套矩形，如果是，则 应用树图的可信性准则。可视化分析程序102查询专家数据库105以提供用于信息可视化 领域的一组可信性准则，具体地说，提供开发的用于评估树图的一组可信性准则。在某些情 况下，可以对来自一个或多个领域或类型的可视化可信性的可信性准则进行评估。可视化 领域当今密切相关并且可以是重叠领域，例如19世纪霍乱爆发的点图可以是科学可视化 和信息可视化两者。随后讨论的图3是用于评估图形可视化的可能方法的一个特定实例。 图3的讨论包括可以应用的特定可信性准则的某些实例。
[0034] 在步骤207,可视化分析程序102对可视化可信性进行分级。可视化分析程序102 提供可视化的可信性评估结果，其采用以下形式编辑：x可信、y不可信和z不适用，其中x、 y和z通过比较可视化与专家数据库105提供的每个可信性准则来确定。例如，在可信性评 估中，x个可信结果提供与可视化相比较的每个单独可信性准则的所有可信结果的总和或 计数。在某些情况下，可视化评估可以针对可视化的可信性分级提供不足的可信结果。在 某些情况下，可信性评估仅可以产生一个可信结果，所属【技术领域】的技术人员将认识到优 选评估可以产生多个可信结果。例如，当可视化程序102可以评估多个可信准则时，多个可 /[目评估可以是优选的。
[0035] 在本发明的一个实施例中，可视化分析程序102使用可信结果数量除以可信结果 数量和不可信结果数量的比率，创建百分比可信的分级。产生的x个可信评估与x个可信 评估和y个不可信评估的总和的比率或者V(x+y)可以被示出为乘以100的百分比可信， 例如：16个可信评估和4个不可信评估将为80%可信（16/20*100)。可视化分析程序102 将可视化的可信性分级返回到起始客户机设备，例如采用形式80%可信，并且包括用于可 视化可信性准则分析的可视化领域和/或类型。
[0036] 在本发明的另一个实施例中，可视化分析程序102可以将结果转换成自然语言格 式。在一个实例中，可视化分析程序102可以使用自然语言和以下转换，将可视化准则评估 转换为可容易理解的可信性分级：
[0037]
【权利要求】
1. 一种用于确定可视化的可信性的方法，所述方法包括： 将可视化数据与多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则相比较，以 便由一个或多个计算机系统确定所述多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信 性准则中的每一个的可信性级别；以及 由一个或多个计算机系统基于所述多个可视化可信性准则中的所述一个或多个可视 化可信性准则中的每一个的所述可信性级别，对所述可视化的可信性进行分级。
2. 根据权利要求1的方法，其中所述多个可视化可信性准则由一个或多个用户确定或 由机器确定和编辑以便检索，以评估所述可视化的所述可信性级别。
3. 根据权利要求1的方法，其中按照可视化类型组织所述多个可视化可信性准则。
4. 根据权利要求1的方法，其中将所述多个可视化可信性准则中的每一个的所述可信 性级别确定为以下之一：可信、不可信以及不适用。
5. 根据权利要求1的方法，其中接收所述可视化数据，包括接收一种类型的可视化数 据以便标识可视化类型。
6. 根据权利要求1的方法，还包括由一个或多个计算机系统基于一种形式与现有已知 可视化形式的匹配，确定可视化类型。
7. 根据权利要求1的方法，还包括接收所述可视化的所述可信性级别的所述分级的格 式。
8. 根据权利要求1的方法，其中所述可视化的所述可信性被显示为以下之一：可信、稍 微可信或不可信。
9. 一种用于确定可视化的可信性的计算机系统，所述计算机系统包括： 一个或多个计算机处理器； 一个或多个计算机可读存储介质； 程序指令，其存储在所述计算机可读存储介质上以便由所述一个或多个处理器中的至 少一个执行，所述程序指令包括： 用于将可视化数据与多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则相比 较，以便确定所述多个可视化可信性准则中的一个或多个可视化可信性准则中的每一个的 可信性级别的程序指令；以及 用于基于所述多个可视化可信性准则中的所述一个或多个可视化可信性准则中的每 一个的所述可信性级别，对所述可视化的可信性进行分级的程序指令。
10. 根据权利要求9的计算机系统，其中程序指令将所述多个可视化可信性准则中的 每一个的所述可信性级别确定为以下之一：可信、不可信以及不适用。
11. 根据权利要求9的计算机系统，其中程序指令接收所述可视化数据，包括接收一种 类型的可视化数据以便标识可视化类型。
12. 根据权利要求9的计算机系统，还包括程序指令基于一种形式与现有已知可视化 形式的匹配，确定可视化类型。
13. 根据权利要求9的计算机系统，还包括程序指令接收所述可视化的所述可信性级 别的所述分级的格式。
14. 根据权利要求9的计算机系统，其中所述程序指令将所述可视化的所述可信性显 示为以下之一：可信、稍微可信或不可信。
【文档编号】G06F9/44GK104423964SQ201410398356
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】S·D·吉布森 申请人:国际商业机器公司