Visualização dos dados estatísticos da Uerj: proposta de dashboards baseados no trabalho de Jacques Bertin

Os painéis de gráficos estatísticos conhecidos como dashboards são utilizados comumente naárea de Business Intelligence (BI) para a visualização de grandes sistemas organizados de dados. A presente dissertação propõe embasar o projeto de dashboards pelas teorias de Jacques Bertin, formuladas nas obras Sémiologie Graphique e La Graphique et le Traitement Graphique de linformation. Considerando este referencial, e ainda parâmetros do design de informação e da visualização de dados, foram desenvolvidos dashboards que apresentam dados sobre a política de reserva de vagas da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, sistematizados pelo projeto de BI dessa instituição. O objetivo foi não apenas o de atender aos requisitos convencionais de um dashboard, mas sobretudo o de apresentar outras perspectivas informativas. Nesse sentido, investigam-se as especificidades dos métodos de Bertin e sua expansão para o domínio dos sistemas interativos.

Implementação de Visualização de Dados Tridimensionais de Malhas Irregulares no Processador Cell Broadband Engine.

A renderização de volume direta tornou-se uma técnica popular para visualização volumétrica de dados extraídos de fontes como simulações científicas, funções analíticas, scanners médicos, entre outras. Algoritmos de renderização de volume, como o raycasting, produzem imagens de alta qualidade. O seu uso, contudo, é limitado devido à alta demanda de processamento computacional e o alto uso de memória. Nesse trabalho, propomos uma nova implementação do algoritmo de raycasting que aproveita a arquitetura altamente paralela do processador Cell Broadband Engine, com seus 9 núcleos heterogêneos, que permitem renderização eficiente em malhas irregulares de dados. O poder computacional do processador Cell BE demanda um modelo de programação diferente. Aplicações precisam ser reescritas para explorar o potencial completo do processador Cell, que requer o uso de multithreading e código vetorizado. Em nossa abordagem, enfrentamos esse problema distribuindo a computação de cada raio incidente nas faces visíveis do volume entre os núcleos do processador, e vetorizando as operações da integral de iluminação em cada um. Os resultados experimentais mostram que podemos obter bons speedups reduzindo o tempo total de renderização de forma significativa.

Visualização de dados da FGV-DAPP é finalista da Bienal Brasileira de Design Gráfico

A FGV-DAPP esteve presente na shortlist da 11ª Bienal Brasileira de Design Gráfico da Associação dos Designers Gráficos do Brasil (ADG), que destaca os melhores trabalhos de design do país. A indicação ficou entre os trabalhos de visualização de dados (Mosaico Orçamentário, Geologia Orçamentária, O Pulso do País e Monitor de Temas) na categoria Webdesign; e a revista DAPP Estudos Estratégicos, na categoria Projeto Gráfico de Revista.

Estudos de algumas ferramentas de coleta e visualização de dados e desempenho de aplicações paralelas no ambiente MPI

The last years have presented an increase in the acceptance and adoption of the parallel processing, as much for scientific computation of high performance as for applications of general intention. This acceptance has been favored mainly for the development of environments with massive parallel processing (MPP - Massively Parallel Processing) and of the distributed computation. A common point between distributed systems and MPPs architectures is the notion of message exchange, that allows the communication between processes. An environment of message exchange consists basically of a communication library that, acting as an extension of the programming languages that allow to the elaboration of applications parallel, such as C, C++ and Fortran. In the development of applications parallel, a basic aspect is on to the analysis of performance of the same ones. Several can be the metric ones used in this analysis: time of execution, efficiency in the use of the processing elements, scalability of the application with respect to the increase in the number of processors or to the increase of the instance of the treat problem. The establishment of models or mechanisms that allow this analysis can be a task sufficiently complicated considering parameters and involved degrees of freedom in the implementation of the parallel application. An joined alternative has been the use of collection tools and visualization of performance data, that allow the user to identify to points of strangulation and sources of inefficiency in an application. For an efficient visualization one becomes necessary to identify and to collect given relative to the execution of the application, stage this called instrumentation. In this work it is presented, initially, a study of the main techniques used in the collection of the performance data, and after that a detailed analysis of the main available tools is made that can be used in architectures parallel of the type to cluster Beowulf with Linux on X86 platform being used libraries of communication based in applications MPI - Message Passing Interface, such as LAM and MPICH. This analysis is validated on applications parallel bars that deal with the problems of the training of neural nets of the type perceptrons using retro-propagation. The gotten conclusions show to the potentiality and easinesses of the analyzed tools.

Contribuições a técnicas de agrupamento e visualização de dados multivariados utilizando mapas auto-organizáveis

Self-organizing maps (SOM) are artificial neural networks widely used in the data mining field, mainly because they constitute a dimensionality reduction technique given the fixed grid of neurons associated with the network. In order to properly the partition and visualize the SOM network, the various methods available in the literature must be applied in a post-processing stage, that consists of inferring, through its neurons, relevant characteristics of the data set. In general, such processing applied to the network neurons, instead of the entire database, reduces the computational costs due to vector quantization. This work proposes a post-processing of the SOM neurons in the input and output spaces, combining visualization techniques with algorithms based on gravitational forces and the search for the shortest path with the greatest reward. Such methods take into account the connection strength between neighbouring neurons and characteristics of pattern density and distances among neurons, both associated with the position that the neurons occupy in the data space after training the network. Thus, the goal consists of defining more clearly the arrangement of the clusters present in the data. Experiments were carried out so as to evaluate the proposed methods using various artificially generated data sets, as well as real world data sets. The results obtained were compared with those from a number of well-known methods existent in the literature

Desenvolvimento de hardware e software para tratamento e visualização de dados de descargas atmosféricas aplicados à segurança da navegação hidroviária

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Análise da cintilação ionosférica no Brasil empregando GNSS e técnicas de mineração e visualização de dados

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Investigando o uso do sentido háptico na visualização de dados multivariados em gráficos de dispersão bidimensionais

Data Visualization is widely used to facilitate the comprehension of information and find relationships between data. One of the most widely used techniques for multivariate data (4 or more variables) visualization is the 2D scatterplot. This technique associates each data item to a visual mark in the following way: two variables are mapped to Cartesian coordinates so that a visual mark can be placed on the Cartesian plane; the others variables are mapped gradually to visual properties of the mark, such as size, color, shape, among others. As the number of variables to be visualized increases, the amount of visual properties associated to the mark increases as well. As a result, the complexity of the final visualization is higher. However, increasing the complexity of the visualization does not necessarily implies a better visualization and, sometimes, it provides an inverse situation, producing a visually polluted and confusing visualization—this problem is called visual properties overload. This work aims to investigate whether it is possible to work around the overload of the visual channel and improve insight about multivariate data visualized through a modification in the 2D scatterplot technique. In this modification, we map the variables from data items to multisensoriy marks. These marks are composed not only by visual properties, but haptic properties, such as vibration, viscosity and elastic resistance, as well. We believed that this approach could ease the insight process, through the transposition of properties from the visual channel to the haptic channel. The hypothesis was verified through experiments, in which we have analyzed (a) the accuracy of the answers; (b) response time; and (c) the grade of personal satisfaction with the proposed approach. However, the hypothesis was not validated. The results suggest that there is an equivalence between the investigated visual and haptic properties in all analyzed aspects, though in strictly numeric terms the multisensory visualization achieved better results in response time and personal satisfaction.

Visualização de dados de crianças submetidas a tratamento de PHDA

A Perturbação de Hiperatividade e Défice de Atenção (PHDA) é distúrbio do comportamento que afeta entre 5 a 7% das crianças a nível global. De forma a combater os sintomas da PHDA, muitas são sujeitas a medicação e a terapia comportamental. Este trabalho insere-se no Projeto TherapyForAll®© que se foca no desenvolvimento de serious games jogos que poderão complementar o tratamento da PHDA pela via comportamental. É necessário recolher uma quantidade muito significativa de dados durante a execução dos jogos de forma a retirar conclusões sobre a evolução dos sintomas. O âmbito da dissertação recai sobre o tratamento dos dados obtidos das sessões e a sua apresentação ao profissional de saúde responsável para que ele possa rapidamente perceber o estado da criança, a sua evolução e com isso dar o apoio necessário.

Rotina computacional de obtenção, tratamento e visualização de dados oceanográficos

Atualmente, sensores remotos e computadores de alto desempenho estão sendo utilizados como instrumentos principais na coleta e produção de dados oceanográficos. De posse destes dados, é possível realizar estudos que permitem simular e prever o comportamento do oceano por meio de modelos numéricos regionais. Dentre os fatores importantes no estudo da oceanografia, podem ser destacados àqueles referentes aos impactos ambientais, de contaminação antrópica, utilização de energias renováveis, operações portuárias e etc. Contudo, devido ao grande volume de dados gerados por instituições ambientais, na forma de resultados de modelos globais como o HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model) e dos programas de Reanalysis da NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), torna-se necessária a criação de rotinas computacionais para realizar o tratamento de condições iniciais e de contorno, de modo que possam ser aplicadas a modelos regionais como o TELEMAC3D (www.opentelemac.org). Problemas relacionados a baixa resolução, ausência de dados e a necessidade de interpolação para diferentes malhas ou sistemas de coordenadas verticais, tornam necessária a criação de um mecanismo computacional que realize este tratamento adequadamente. Com isto, foram desenvolvidas rotinas na linguagem de programação Python, empregando interpoladores de vizinho mais próximo, de modo que, a partir de dados brutos dos modelos HYCOM e do programa de Reanalysis da NOAA, foram preparadas condições iniciais e de contorno para a realização de uma simulação numérica teste. Estes resultados foram confrontados com outro resultado numérico onde, as condições foram construídas a partir de um método de interpolação mais sofisticado, escrita em outra linguagem, e que já vem sendo utilizada no laboratório. A análise dos resultados permitiu concluir que, a rotina desenvolvida no âmbito deste trabalho, funciona adequadamente para a geração de condições iniciais e de contorno do modelo TELEMAC3D. Entretanto, um interpolador mais sofisticado deve ser desenvolvido de forma a aumentar a qualidade nas interpolações, otimizar o custo computacional, e produzir condições que sejam mais realísticas para a utilização do modelo TELEMAC3D.

Sistema para indexação e visualização de depoimentos de história oral: o caso do Museu da Pessoa

Esta dissertação apresenta a estruturação de um sistema para indexação e visualização de depoimentos de história oral em vídeo. A partir do levantamento de um referencial teórico referente à indexação, o sistema resultou em um protótipo funcional de alta fidelidade. O conteúdo para a realização deste foi obtido pela indexação de 12 depoimentos coletados pela equipe do Museu da Pessoa durante o projeto Memórias da Vila Madalena, em São Paulo (ago/2012). Acervos de História Oral como o Museu da Pessoa, o Museu da Imagem e do Som ou o Centro de Pesquisa e Documentação de História Contemporânea do Brasil / CPDOC da Fundação Getúlio Vargas, reúnem milhares de horas de depoimentos em áudio e vídeo. De uma forma geral, esses depoimentos são longas entrevistas individuais, onde diversos assuntos são abordados; o que dificulta sua análise, síntese e consequentemente, sua recuperação. A transcrição dos depoimentos permite a realização de buscas textuais para acessar assuntos específicos nas longas entrevistas. Por isso, podemos dizer que as transcrições são a principal fonte de consulta dos pesquisadores de história oral, deixando a fonte primária (o vídeo) para um eventual segundo momento da pesquisa. A presente proposta visa ampliar a recuperação das fontes primárias a partir da indexação de segmentos de vídeo, criando pontos de acesso imediato para trechos relevantes das entrevistas. Nessa abordagem, os indexadores (termos, tags ou anotações) não são associados ao vídeo completo, mas a pontos de entrada e saída (timecodes) que definem trechos específicos no vídeo. As tags combinadas com os timecodes criam novos desafios e possibilidades para indexação e navegação através de arquivos de vídeo. O sistema aqui estruturado integra conceitos e técnicas de áreas aparentemente desconectadas: metodologias de indexação, construção de taxonomias, folksonomias, visualização de dados e design de interação são integrados em um processo unificado que vai desde a coleta e indexação dos depoimentos até sua visualização e interação.

O Uso de ícones na visualização de informações

A visualização de informações congrega um conjunto de técnicas que têm por objetivo facilitar o entendimento de informações a partir de representações visuais. Nesta área, parte-se do pressuposto de que uma representação visual de dados ou informações proporciona uma forma mais simples e intuitiva de entendê-los e, com isso, inferir mais rapidamente e com maior precisão o seu significado. Normalmente, a tarefa de análise de dados é realizada com o auxílio de ferramentas de acordo com a natureza dos dados e do estudo sendo realizado. As técnicas de visualização de dados e informações não substituem ferramentas de análise específicas. Elas podem ser usadas como primeira aproximação do processo de análise, quando sintetizam de forma visual uma grande massa de dados, permitindo escolher partes do volume de dados para análise mais detalhada, ou como forma de apresentação de dados já reduzidos. Quando o subconjunto dos dados de interesse está disponível, a utilização de uma ferramenta de visualização proporciona maior agilidade nas análises e padrões na massa de dados podem ser descobertos visualmente. Uma das classes de técnicas de visualização utilizada nesta área é a icônica. Um ícone (ou glifo) é um objeto com geometria e aparência paramétricas, as quais podem ser arbitrariamente vinculadas a dados. A função de um ícone é agir como uma representação simbólica, que mostra as características essenciais de um domínio de dados ao qual o ícone se refere. Assim é possível obter uma visualização dos dados de uma forma mais clara e compacta. Em geral, ícones são utilizados para representar dados multidimensionais, ou seja, múltiplos atributos associados a uma posição num espaço qualquer, ou a entidades em estudo. O presente trabalho analisa o uso de ícones na visualização de informações. São discutidos os conceitos fundamentais de visualização de informações e sua relação com a área de mineração de dados. O uso de ícones em diversos trabalhos apontados na literatura é apresentado, sendo abordada a questão de geração automática de ícones, mais flexível do que os conjuntos fixos providos pelos sistemas de visualização estudados. Uma proposta para gerar ícones de forma automática baseada numa especificação paramétrica dos ícones é utilizada em um conjunto de dados característicos de espécimes animais estudados por biólogos do Departamento de Genética da UFRGS.

Visualização em multirresolução do fluxo de tópicos em coleções de texto

O uso combinado de algoritmos para a descoberta de tópicos em coleções de documentos com técnicas orientadas à visualização da evolução daqueles tópicos no tempo permite a exploração de padrões temáticos em corpora extensos a partir de representações visuais compactas. A pesquisa em apresentação investigou os requisitos de visualização do dado sobre composição temática de documentos obtido através da modelagem de tópicos – o qual é esparso e possui multiatributos – em diferentes níveis de detalhe, através do desenvolvimento de uma técnica de visualização própria e pelo uso de uma biblioteca de código aberto para visualização de dados, de forma comparativa. Sobre o problema estudado de visualização do fluxo de tópicos, observou-se a presença de requisitos de visualização conflitantes para diferentes resoluções dos dados, o que levou à investigação detalhada das formas de manipulação e exibição daqueles. Dessa investigação, a hipótese defendida foi a de que o uso integrado de mais de uma técnica de visualização de acordo com a resolução do dado amplia as possibilidades de exploração do objeto em estudo em relação ao que seria obtido através de apenas uma técnica. A exibição dos limites no uso dessas técnicas de acordo com a resolução de exploração do dado é a principal contribuição desse trabalho, no intuito de dar subsídios ao desenvolvimento de novas aplicações.