Visualizacion de balhadas

Visualizacion de donadas

Partida de	Visualizacion (en)
Personas claus	William Playfair Florence Nightingale Charles Joseph Minard John Tukey Edward Tufte

Carta figurativa de las pèrdas successivas en òmes de l'armada francesa dins la campanha de Russia 1812-1813, per Charles Minard, 1869.

La visualizacion de las donadas (o dataviz o representacion grafica de donadas) es un ensemble de metòdes permetent de resumir de faiçon grafica de donadas estatisticas qualitativas e sustot quantitativas per tal de mostrar los ligams entre d'ensembles d'aquelas donadas. Aquela visualizacion (en) fa partida de la sciéncia de las donadas.

La visualizacion de donadas nais al XVIII^e sègle, amb las òbras de Charles-René de Fourcroy  e sustot de William Playfair. Se desvolopa plan largament al XIX^e sègle amb l'invencion de las cartas de donadas dins las annadas 1820 e 1830 per Charles Dupin o André-Michel Guerry, las òbras de Florença Nightingale e dins lo segond XIX^e sègle amb las òbras de Charles Joseph Minard (1781-1870), Francis Amasa Walker o encara Émile Cheysson. Enfin, se pren una aviada novèla a partir del segond XX^e sègle jos l'impulsion de John Tukey que met endavant lo ròtle de la visualizacion en estatistica puèi d'Edward Tufte e enfin amb lo desvolopament del numeric.

La visualizacion de donadas es sustot utilizada dins l'estatistica publica, dins las sciéncias, dins lo jornalisme e mai particularament dins lo jornalisme de donadas e mai generalament en sciéncia de las donadas.

Istòria

Descripcion del movement de las planetas pendent lo temps, publicat dins un manuscrit del X^e sègle de Macrobe dins son Comentari al Sòmi d'Escipion. S'agiguèt d'un dels primièrs grafics de seria temporala de l'istòria.

La visualizacion de las donadas remonta a la mesa en lista e la mesa en tablèu, dont se tròba traça tre l'aparicion de l'escritura (cf. Jack Goody, La rason grafica, 1979).

La creacion d'objèctes grafics complèxes apareis mai tardivament. Los primièrs son de cartas geograficas o astronomicas dont se pensa que la primièra remonta al VII^e millenari abans nòstra èra.

Se tròba de frisas cronologicas en çò dels primièrs astronòms, al X^e sègle dins lo Comentari al sòmi d'Escipion de Macrobe, per exemple.

Tablèu poléométrique (1782) de Charles-René de Fourcroy

Puèi, al XVIII^e sègle, dels autors coma Charles-René de Fourcroy prepausan d'illustracions abstrachas tal lo « Tablèu poléométrique » (1782) que permet la comparason instantanèa de la talha de vilas europèas, o August Friedrich Wilhelm Crome amb sa « Verhaeltniss Karte von den deutschen Bundesstaaten » (1785) que permet la comparason de la talha dels païses. En 1786, William Playfair (1759-1823) publica un obratge entitolat The Comercial and Political Atlàs que fach data. I prepausa una seria de grafics de serias temporalas representant l'evolucion de donadas economicas pertocant Anglatèrra e sustot l'evolucion de sa balança comerciala pendent lo XVIII^e sègle, aital coma lo primièr diagrama ne bastons de l'istòria. Es tanben a William Playfair que se deu lo primièr grafic circular conegut. Publicat en 1801 dins The Statistical Breviary, lo grafic representa la superficia, lo montant dels revenguts e lo montant de las taxas de cada país.

En 1819 l'istorian Jean Picot publica a Genèva un volum entitolat Estatistica de Soïssa o Estat d'aquel país e dels vint e dos cantons dont se compausa […]. Conten sus un fulhet desplegant dos grafics segon las donadas de Johannes Fehr : « Espandida o susfàcia comparativa dels vint e dos Cantons de Soïssa representada per la longor de las linhas traçadas al costat del nom de cada canton » e « Populacion comparativa dels vint e dos Cantons de Soïssa representada per la longor de las linhas traçadas al costat del nom de cada canton ».

Carta figurativa de l'instruccion populara de França, per Charles Dupin, 1826. S'agís de la primièra carta choroplèthe de l'istòria.

Adriano Balbi e André-Michel Guerry reprenon la carta choroplèthe de Charles Dupin per far de cartas choroplèthes comparadas de l'instruccion e del nombre de crimis.

La carta representant lo nombre de mòrts degut al colèra a Londres en 1854. Es estada publicada per John Snow dins son obratge Òm the Mòda of Comunicacion of Cholera (1855).

Carta Filosofica figurant la Populacion de França (1830), per Armand Joseph Frère de Montizon. S'agiguèt de la primièra « carta per ponches ».

Dins las annadas 1820, se comença de representar de donadas estatisticas sus una carta. En 1826, Charles Dupin dessenha una carta choroplèthe de l'instruccion populara en França, en encolorant los departaments franceses en foncion de l'intensitat de la variabla representada. Aquela representacion visuala encontra un rapid capitada e es tanlèu represa per André-Michel Guerry e Adriano Balbi que dessenhan de cartas choroplèthes de l'instruccion, del nombre de crimis contra las proprietats e del nombre de crimis contra las personas puèi per Guerry dins son Ensag sus l'estatistica morala de França publicat en 1833. Pauc de temps après, Armand Joseph Frère de Montizon prepausa la primièra « cartas per ponches » (dòt map), amb una representacion de la populacion francesa per departament entitolada Carta Filosofica figurant la Populacion de França. En 1855, lo mètge britanic John Snow establís una carta de ponches del colèra a Londres sus la quala representa la localizacion dels mòrts e la localizacion dels ponches d'aiga dins la vila de Londres metent atal en evidéncia lo fach que l'epidèmia se propaga per l'aiga. En 1861, Charles Joseph Minard prepausa de representar de donadas sus una carta amb l'ajuda de diagramas circulars dont l'aira es proporcionala a la quantitat representada (Exemple de la Carta figurativa e aproximativa de las quantitats de carns de bocariá enviadas de pè pels departaments e consumaires).

Diagrama de las causas de mortalitat dins l'armada en Orient per Florence Nightingale.

En 1857, Florence Nightingale publica son Diagrama de las causas de mortalitat dins l'armada en Orient. Lo grafic mòstra que los soldats angleses engatjats dins la guèrra de Crimèa se moriscan mens al combat de cap a l'enemic que son pas victimas de las condicions sanitàrias deplorablas dins las qualas vivon.

En 1889 Charles Booth combina apròchi etnografic a granda escala e visualizacion jos forma cartografica, per rendre compte de las condicions de vida a Londres. Aquel estudi sociologic, una de las mai importantas del genre, a mobilizat una equipa d'enquestaires remunerats per Booth per tal de collectar de donadas al nivèl de cada parcèla cadastrala. La visualizacion prepausada per Booth detalha, per de colors, 7 "classas". La visualizacion permet d'identificar de foguièrs, sustot per la classa mai bassa que Booth nomma « classa inferiora. Viciós, semi-criminal ».

Pendent la segonda mitat del XIX^e sègle, se descobrís mantuna innovacion importanta, coma las primièras visualizacions en tres dimensions de l'italian Luigi Perozzo o de l'alemand Gustav Zeuner.

Stéréogramme : representacion en tres dimensions de la piramida de las edats a partir de las donadas del recensament suedés (1750-1875) publicada per Luigi Perozzo en 1880

Al Reialme Unit, es Francis Galton que fa una importanta contribucion a la visualizacion de donadas en prepausant de representacions graficas de la correlacion entre doas variablas (nívol de ponches) mas tanben de las cartas meteorologicas.

Pendent lo primièr XX^e sègle, los estatisticians prèstan una mendre atencion a la visualizacion de donadas.

Dins las annadas 1960, John Tukey balha sas letras de noblesa a la visualizacion de donadas en estatisticas, sustot amb son obratge Exploratory Datèt Analysis (1977).

En 2005, Leland Wilkinson publica The Grammar of Graphics, un dels obratges teorics mai importants sus la concepcion dels grafics estatistics. Wilkinson definís un grafic estatistic coma una correspondéncia dintra de las donadas e dels atributs estetics (color, forma, talha, etc) d'objèctes geometrics (ponches, linhas, barras, etc.).

Estructura d'una visualizacion

Una visualizacion es compausada d'un element visual, d'una escala, d'un sistèma de coordenadas e d'un contèxt.

Dins un nívol de ponches, s'utiliza la posicion dels ponches dins l'espaci coma element visual representant las donadas. Dins un diagrama ne bastons, es la longor de las barras qu'es l'element visual correspondent a las donadas.

Lo sistèma de coordenadas pòt èsser cartesian, polar o geografic.

L'escala pòt èsser lineara o logaritmica quand s'agís d'una variabla quantitativa, categorica quand s'agís d'una variabla categorica o temporala quand s'agís del temps.

Tipologia en foncion de las formas representadas

Diagrama ne bastons

Aquel tip de diagrama es tanben apelat diagrama a barras.

Per un diagrama ne bastons vertical, se representa per cada modalitat d'una variabla discreta un rectangle dont la nautor representa la valor d'una variabla contunha^{[Informacion incredula]} e dont la largor a pas d'interpretacion estatistica.

Per un diagrama ne bastons orizontal, es la largor del rectangle que representa la valor de la variabla contunha e la nautor d'aquel rectangle qu'a pas d'interpretacion estatistica.

Es tanben corrent d'encontrar de diagramas en bastons empilats (en anglés : stacked bar chart).

• Exemples de diagramas en baston
• 
  Los imports e los exports d'Escòcia dintra nadal 1780 e nadal 1781. Es lo primièr diagrama ne bastons de l'istòria. Es estat publicat per William Playfair dins son obratge The Comercial and Political Atlàs (1786).
• 
  Diagramas ne bastons dins l'Ensag sus l'estatistica morala de França d'André-Michel Guerry, Pòst VII, 1833

Diagrama branca-e-fuèlha

Lo diagrama branca-e-canèra liura una representacion semi-grafica de las donadas quantitativas, parièra a un istograma.

Diagrama circular

Lo diagrama circular pòt èsser un grafic a sectors — dich camembert — o un grafic en anèl (donut chart en anglés).

Grafic en sectors,
dich camembert

Lo diagrama circular o camembert permet de representar de proporcions. Es l'angle de cada sector que representa la part de cada categoria dins un tot.

Grafic en anèls concentrics

Lo grafic en anèl(x) (donut chart en anglés) es un camembert traucat entremitan. Permet de representar mantuna seria de donadas en anèls concentrics, una seria per anèl.

Quand lo grafic compta pas qu'un sol anèl, la longor de l'arc de cercle correspondent a cada categoria es proporcionala a l'angle e representa encara la part de cada categoria dins lo tot representat.

« lo grafic en anèl es una bona representacion de las donadas del tablèu. Coma pel grafic en sectors, necessita la transformacion prealabla de las donadas en proporcions. Se pòt pasmens far figurar suls segments de l'anèl las valors en milièrs. Aiçò essent, s'i a pas qu'un sol anèl, aitant causir un grafic en sectors. »

— Centre nacional de documentacion pedagogica

Grafic a dos anèls

• Exemple de diagrama circular
• 
  Diagramas circulars publicats per William Playfair dins The Statistical Breviary (1801). Los cercles representan la superficia de cada país. Las linhas a esquèrra de cada cercle representan la populacion (en milions d'abitants) e las linhas a drecha representan lo total de las taxas collectadas (en milions de libres esterlins). La linha pointillée met en relacion la linha dels revenguts e la linha de las taxas. Son penjal a pas d'interpretacion mas lo signe del penjal n'a una. Lo grafic mòstra qu'en Grand Bretanha, lo total de las taxas comparat a la populacion es mai naut que dins los autres païses.

Nívol de ponches

Exemple de nívol de ponches

Lo nívol de ponches es correntament utilizat per representar la relacion entre doas variablas. Dins un nívol de ponches, son las coordenadas de cada ponch sus l'ais de las abscissas e l'ais de las ordenadas que representan las valors de caduna de las variablas. Permet de metre en evidéncia una correlacion entre doas variablas.

Linha

Una linha o line plòt es un nívol de ponches dins lo qual los ponches son estats religats entre eles (amb una interpolacion que pòt èsser lineara, cubica...).

Diagrama a botiòlas

Se pòt tanben representar graficament de donadas quantitativas gràcias a de botiòlas dins lo qual la susfàcia de las botiòlas es proporcionala a la grandor representada.

Carta termica (heatmap)

Primièr exemple d'una heatmap

Una carta termica (heatmap, carta de calor) es una matritz dont las cellulas son coloradas en foncion de la valor de la variabla representada.

Boita a mostachas

Exemple de diagrama en boita a mostachas

Lo diagrama en boita a mostachas resumís solament qualques caracteristicas de posicion del caractèr estudiat (mediana, quartiles, min/max o déciles). Es utilizat principalament per comparar un meteis caractèr dins doas populacions de talhas diferentas.

S'agís de traçar un rectangle anant del primièr quartile al tresen quartile e copat per la mediana. S'ajusta de còps de segments a las extremitats menant fins a las valors min/max o fins al primièr e noven décile. Se parla alara de diagrama en boita a mostachas o a patas.

Mini-grafs (sparklines)

Los mini-grafs, mini-corbs e mini-indicadors son de grafics de pichona talha (mai o mens una linha de nautor), que pòdon èsser inserits dins una linha de tèxt. Son popularizats per Edward Tufte, que los definís coma dels « grafics intenses en donadas, de design simple, e avent la talha d'un mot ». Mentre que lo grafic tipic es concebut de faiçon a mostrar lo mai de donadas possibla e qu'es plaçat fòra-tèxt, los mini-grafs son concises, mémorisables visualament, e plaçats a l'endrech mai apropriat. Lor mesa a disposicion dins los tabularis de seguida logicielle coneguda los a tornat populars.

Exemple de mini-grafs inserits dins un tablèu de donadas

Sparklines Mercat american de las accions (7 de febrièr de 2006)
Jorn	Indici	Valor
	Dow Jones	−32.82 (−0,30 %)
	S&P 500	−8.10 (−0,64 %)
	Nasdaq	−13.97 (−0,62 %)

Tipologia segon lo tip de donadas representadas

Visualizacion de donadas temporalas

Los imports e exports del Reialme de Danemarc e de Norvègia de 1700 a 1780. Exemple de grafic de seria temporala publicat per William Playfair dins son obratge The Comercial and Political Atlàs (1786).

Representacion grafica de l'evolucion dels interèsses del deute public britanic pendent lo XVIII^e sègle. Grafic publicat per William Playfair dins The Comercial and Political Atlàs.

Lo grafic de seria temporala representa l'evolucion d'una variabla en foncion del temps. Es la representacion grafica la mai utilizada e son interpretacion es generalament plan intuitiva.

Se la seria temporala es discreta, es corrent d'utilizar un simple diagrama ne bastons per la representar. Per exemple, las donadas annalas o mesadièras son sovent representadas per de diagramas ne bastons. En revenge, se las donadas son continuas, es mai corrent de los representar per una corba (line plòt) o un grafic d'aira (area chart), coma l'aviá fach William Playfair dins son Comercial and Political Atlàs (veire aicí e aicí).

Visualizacion de donadas geolocalizadas

La Carta figurativa e aproximativa de las quantitats de carns de bocariá enviadas de pè pels departaments e consumaires a París publicada per Charles Joseph Minard en 1859. Minard utiliza de diagramas circulars per representar de donadas sus una carta de França.

Las Eleccions parisencas de mai e junh de 1869, aplicacion de la geometria a l'estatistica, per Léon Montigny.

Una carta estatistica permet de representar la valor d'una variabla estatistica dins caduna de las unitats geograficas d'una entitat globala. La carta estatistica a l'avantatge de poder a l'encòp revelar una analisi globala tot en permetent a cadun d'anar localizar de detalhs per cada unitat geografica. En revenge, a la manca de balhar a cada unitat geografica una importància proporcionala a sa superficia mentre que dins de nombrosas situacions seriá preferible que l'importància que se balha a cada unitat geografica siá relativa a una autra variabla, coma sa populacion per exemple.

Se las cartas geograficas son estadas inventadas i a mai de 5 000 ans, las cartas estatisticas son aparegudas al XVII^e sègle. En 1686, Edmond Halley representa una carta del mond amb de simbòls permetent de balhar l'origina e sustot l'intensitat dels vents. Mai tard, al XIX^e sègle, John Snow representa una carta de Londres en localizant lo nombre de mòrts deguts al colèra pendent l'epidèmia de setembre de 1854 e los ponches d'accèsses a l'aiga dins la vila. Sa carta permet de comprene que lo colèra se transmet per l'aiga.

Visualizacion de la relacion entre mantuna variabla

Per representar la relacion entre doas variablas, es corrent d'utilizar un nívol de ponches.

Quand i a mai de doas variablas, existís de nombrosas solucions. La solucion mai simpla consistís a representar una matritz de nívols de ponches. Se pòt tanben utilizar un grafic de botiòlas dins lo qual, coma dins un nívol de ponches, las coordenadas de las botiòlas representan las valors de doas variablas e dins lo qual la susfàcia de las botiòlas representa una tresena variabla.

Iconografia de las correlacions

Iconografia de las correlacions – Geoquimia dels aerosòls marins

Quand a de nombrosas variablas, l'iconografia de las correlacions remplaça la matritz de correlacion per un imatge unic : las correlacions « remarcablas » son soslinhadas per un trach plen (correlacion positiva) o puntilhat (correlacion negativa).

Una fòrta correlacion es pas « remarcabla » s'es pas dirècta, mas causada per l'efièch d'una tierce variabla. Invèrsament de feblas correlacions pòdon èsser « remarcablas ». Per exemple, s'una variable Y depend de mantuna variabla independenta, las correlacions de Y amb caduna d'entre elas son feblas e pasmens « remarcablas ».

Visualizacion d'una distribucion estatistica

Dins lo cas discret, es corrent d'utilizar un diagrama a barras ont la nautor de cada rectangle representa los efectius o las frequéncias associadas a cada modalitat.

Visualizacion d'una arborescéncia

Quand las donadas an una estructura ierarquica, pòdon èsser representadas jos la forma d'un dendrogramme, d'una treemap o encara d'un sunburst.

Carta a casas (treemap)

La carta a casas es una representacion visuala inventada per Ben Shneiderman en 1990 per representar l'ocupacion de l'espaci sus son disc dur. Dins aquela representacion, es la susfàcia de cada rectangle que representa la part de cada element dins lo tot. Puèi, aquela representacion es estada utilizada per d'autres usatges. Per exemple, Martin Wattenberg l'a utilizada per representar una « carta del mercat » per sector d'activitat dins la quala la susfàcia de cada rectangle es proporcionala a la capitalizacion borsièra de las entrepresas del sector. Marcos Westamp a concebut una carta a casas de l'informacion dins la quala la talha dels rectangles es una foncion del nombre d'articles consacrats al subjècte dins la premsa. Matthew Bloch, Shan Carter e Amanda Cox, an utilizat una carta a casas per visualizar la part de cada tip de plan dins la consomacion d'un coble american e un còdi color per visualizar l'inflacion.

Visualizacion de rets

Filippo Menczer (Universitat d'Indiana) es lo primièr a metre al jorn l'activitat d'un bot sus Twitter en 2010 pel biais d'una visualizacion de rets. L'analisi de rets es uèi utilizat per visualizar la formacion de las botiòlas de filtres.

Visualizacion de ret.

Visualizacion de flux

Lo diagrama de flux es un tip de representacion especifica per visualizar de fluxes.

Bibliografia

• (en) William Playfair, The Comercial and Political Atlàs : Representing, by Means of Stained Copper-Plate Charts, the Progress of the Comèrci, Tornadas, Expenditure and Debts of England during the Whole of the Eighteenth Century, 1786
• (en) William Playfair, Statistical Breviary : Shewing, s'a Principle Entirely New, the Resources of Every State and Kingdom in Euròpa, Londres, Wallis, 1801, 1^re éd.
• André-Michel Guerry, Ensag sus l'estatistica morala de França, Crochard, 1833
• (en) Howard G. Funkhouser (en), Historical Development of the Graphical Representation of Statistical Datèt, Sant Catarina Press, 1937
• Jacques Bertin, Semiologia grafica : Los diagramas, las rets, las cartas, París, Premsas de l'EHESS, 1999
• (en) John Tukey, Exploratory Datèt Analysis, Addison-Wesley Publishing Company, 1977
• (en) Edward Tufte, The Visual Display of Quantitativa Informacion, Graphics Press USA, 2001, 2^e éd. (1^re éd. 1983), 190 p.
• (en) Stephen Fienberg, « Graphical methods in statistics », The American Statistician, panatòri. 33, n^o 4,‎ 1979, p. 165-178
• (en) William Cleveland, Visualizing Datèt, At&T Bell Laboratories, 1993, 360 p.
• G. Palsky, De las chifras e de las cartas : naissença e desvolopament de la cartografia quantitativa francesa al XIX^e sègle, Comitat de las òbras istoricas e scientificas-CTHS, 1996
• (en) Leland Wilkinson, The Grammar of Graphics, Springer, coll. « Statistics and Computing », 2005, 2^e éd., 691 p. (ISBN 978-0-387-24544-7, lira en linha)
• (en) Forrest W. Young, Pedro M. Valero-Mora e Michael Friendly, Visual Statistics : Seeing Datèt with Dynamic Interactiva Graphics, 2006, 400 p. (ISBN 978-0-471-68160-1)
• (en) Chun-Houh Chen (dir.), Wolfgang Hardle (dir.), Antony Unwin (dir.) e al., Handbook of Datèt Visualization, Springer-Verlag, coll. « Springer Handbooks of Computational Statistics », 2008, 936 p. (ISBN 978-3-540-33036-3)
• (en) Nathan Yau (en), Visualize This : The FlowingData Guida to Design, Visualization, and Statistics, Indianapolis, Ind., John Wiley & Sons, 2011, 384 p. (ISBN 978-0-470-94488-2)
• Bernard Lebelle, Convéncer amb de grafics eficaces, Edicion d'Organizacion, julhet de 2012
• (en) Alberto Cairo (en), The Functional Art : An introduccion to informacion graphics and visualization, New Riders, coll. « Voices That Matter », 2012, 363 p. (ISBN 978-0-321-83473-7)
• (en) Nathan Yau, Datèt Ponches : Visualization That Means Something, John Wiley & Sons, 2013, 336 p. (ISBN 978-1-118-46219-5, lira en linha)
• Jean-Marie Lagnel, Manuel de datavisualisation, Edicions Dunod, 2021, 2^e éd.
• (en) Michael Friendly e Howard Wainer, A History of Datèt Visualization and Graphic Comunicacion, Harvard University Press, 2021, 288 p. (ISBN 9780674975231 e 0674975235)

Vidéographie

• (en) Geoff Mcghee, Journalism in the Edat of Datèt, veire en linha
• (en) David McCandless, La beutat de la visualizacion de las donadas, veire en linha

Exposicions

• 2018 : 1,2,3 datèt, Fondacion EDF a París
• 2020 : Datèt Visualization and the Modern Imaginacion, exposicion en linha a la bibliotèca de l'universitat Stanford

Nòtas e referéncias

• Aquel article es parcialament o en totalitat eissit de l'article entitolat « Representacion grafica de donadas » (veire la lista dels autors).

Veire tanben

Articles connèxes

• Representacion grafica d'una foncion matematica
• Graf 
• Sistèma d'informacion geografica
• Representacion pel grafisme e l'imatge
• Cartografia
• Cartografia d'informacion
• Sageta del temps
• Jornalisme de donadas
• Datactivisme
• Visualizacion d'informacions
• Infografia
• Semiologia grafica
• Sciéncia de las donadas
• Tablèu (estatistica)
• Figuras de Chernoff
• Representacion grafica
• Visualizacion scientifica
• Jornalisme de donadas
• Cynthia Brewer e ColorBrewer

Ligams extèrns

• Notícias d'autoritat :

  • LCCN
  • Israèl
• Ressorsa relativa a la santat :
  • Medical Subject Headings
• (en) Michael Friendly (en) e Daniel Denis, « Milestones in the History of Thematic Cartography, Statistical Graphics, and Datèt Visualization », sus Datavis.ca