Лицо Чернова

Лица Чернова , изобретенные математиком-прикладником, статистиком и физиком Германом Черноффом в 1973 году, отображают многомерные данные в форме человеческого лица. Отдельные части, такие как глаза, уши, рот и нос, представляют значения переменных по своей форме, размеру, расположению и ориентации. Идея использования лиц заключается в том, что люди легко распознают лица и без труда замечают небольшие изменения. Грани Чернова обрабатывают каждую переменную по-разному. Поскольку черты лица различаются по воспринимаемой значимости, следует тщательно выбирать способ сопоставления переменных с чертами (например, бровей имеют значительный вес). было обнаружено, что размер глаз и наклон ^[1]

Деталь

Сами лица Чернова можно нанести на стандартный график X – Y ; грани можно расположить по X – Y на основе двух наиболее важных переменных, а затем сами грани представляют собой остальные размеры каждого элемента. Эдвард Тафте , представляя такую диаграмму, говорит, что этот вид графика лица Чернова «хорошо сокращается, сохраняя разборчивость даже с отдельными областями площадью 0,05 квадратных дюйма, как показано… когда мультяшные лица и даже числа становятся мерами данных, мы будем выглядеть дойти до предела изобразительной экономии изложения, воображения и, допустим, эксцентричности». ^[2]

Расширения

Асимметричные лица

В 1981 году Бернхард Флюри и Ханс Ридвил предложили « асимметричные » лица Чернова; ^[3] поскольку лицо имеет вертикальную симметрию (вокруг оси Y ), левая сторона лица идентична правой и представляет собой, по сути, пустую трату пространства – точка зрения, также отмеченная Тафтом. ^[4] Можно было бы использовать 18 переменных, которые определяют левую сторону, как один набор данных, но использовать другой набор данных для правой стороны лица, позволяя одному лицу отображать 35 различных измерений. Они представляют результаты, показывающие, что такие асимметричные лица полезны для визуализации баз данных однояйцевых близнецов и полезны при группировке, как это было бы с парами лиц Чернова. , например, ^[3]

Чернова рыба

Джули Родригес и Петр Качмарек используют «рыбу Чернова», где различные части мультяшной рыбы используются для кодирования различных финансовых деталей. ^[5]

В литературе

В романе Питера Уоттса « Слепое зрение » (2006) трансчеловеческий персонаж изображен с вариантом лица Чернова. Это объясняется характером как более эффективным методом представления данных, поскольку большая часть человеческого мозга посвящена распознаванию лиц. ^[6]

В научно-фантастическом рассказе Карла Шредера «Степени свободы» 2014 года лица Чернова занимают видное место в качестве технологии будущего, поддерживающей передачу совокупных настроений и точек зрения. ^[7]

Ссылки

^ «Экспериментальный анализ предварительной внимательности черт лиц Чернова», Моррис С.Дж., Эберт Д.С., Рейнганс П. 1999; опубликовано на конференции «Прикладное распознавание образов изображений: 3D-визуализация для исследования данных и принятия решений». http://www.research.ibm.com/people/c/cjmorris/publications/Chernoff_990402.pdf дои : 10.1117/12.384865
^ Эдвард Р. Тафти, Визуальное отображение количественной информации , стр. 142.
^ Jump up to: ^а ^б Флюри, Бернхард; Ридвил, Ганс (декабрь 1981 г.). «Графическое представление многомерных данных с помощью асимметричных граней». Журнал Американской статистической ассоциации . 76 (376). Американская статистическая ассоциация: 757–765. дои : 10.2307/2287565 . JSTOR 2287565 .
^ Эдвард Р. Тафти, Визуальное отображение количественной информации , стр. 97: «Половины сортировать легче (путем сопоставления правой половины неотсортированного лица с левой половиной отсортированного лица), чем полные лица. Или же асимметричное полное лицо можно использовать для сообщения о дополнительных переменных ( Flury & Riedwyl 1981). ). Двусторонняя симметрия удваивает пространство, занимаемое дизайном на графике, без добавления новой информации».
^ Визуализация финансовых данных . Джон Уайли и сыновья. 2 мая 2016 г. ISBN 9781118907856 .
^ Питер Уоттс. «Слепое зрение» . Проверено 19 апреля 2021 г.
^ Карл Шредер. «Конечные примечания к книге Карла Шредера «Степени свободы» » . Архивировано из оригинала 24 марта 2018 г. Проверено 23 марта 2018 г.

Другие источники

Герман Чернов (1973). «Использование граней для графического представления точек в K-мерном пространстве» (PDF) . Журнал Американской статистической ассоциации . 68 (342). Американская статистическая ассоциация: 361–368. дои : 10.2307/2284077 . JSTOR 2284077 . Архивировано из оригинала (PDF) 15 апреля 2012 г.

Дальнейшее чтение

«Лицевое представление многомерных данных», Дэвид Л. Хафф, Виджай Махаджан и Уильям К. Блэк. Журнал маркетинга , Vol. 45, № 4 (осень 1981 г.), стр. 53–59. Издатель: Американская ассоциация маркетинга.
«Программа FACES-A FORTRAN для создания лиц типа Чернова на линейном принтере», Дэнни В. Тернер и Ф. Юджин Тидмор. Американский статистик , Vol. 34, № 3 (август 1980 г.), с. 187 Опубликовано: Американская статистическая ассоциация.
«Представление точек во многих измерениях с помощью деревьев и замков», Б. Кляйнер и Дж. А. Хартиган. Журнал Американской статистической ассоциации , Vol. 76, № 374 (июнь 1981 г.), стр. 260–269. Опубликовано Американской статистической ассоциацией.
Гоник Л. и Смит В. Мультяшное руководство по статистике . Нью-Йорк: Harper Perennial, с. 212, 1993.
Мориарити, С. (1979). «Передача финансовой информации посредством многомерной графики». Журнал бухгалтерских исследований 17, 205–224.
Сток Д. и Уотсон К. (1984). «Точность человеческого суждения, многомерная графика и люди против моделей». Журнал бухгалтерских исследований 22, 192–206.
Визуализация информации: восприятие дизайна (2004), Ware C.
«Алгоритм эмпатической визуализации: новый взгляд на лица Чернова» (218) [1]
«Эмпирическая оценка лиц Чернова, звездных символов и пространственной визуализации двоичных данных» , Майкл Д. Ли, Рэйчел Э. Рейли, Маркус Э. Бутавичиус. Серия трудов Международной конференции ACM; Том. 142, Материалы Азиатско-Тихоокеанского симпозиума по визуализации информации - Том 24.
«Графическое представление многомерных данных с использованием лиц Чернова» , Рациборски, 2009, The Stata Journal 9, номер 3, стр. 374–387.
Ян Фазлагич, Виндэм Луопеско, Лешек Матушак, Ригби Джонсон. Перспективы и передовой опыт визуализации знаний о государственных организациях // Методы визуализации информации в социальных и гуманитарных науках / Гжегож Осинский, Веслава Осиньска. — IGI Global, 2018. — С. 199−214. — ISBN 9781522549918 .

Внешние ссылки

«Профессор оценивает эффективность бейсбольных менеджеров» - ( The New York Times ; лица Черноффа созданы на основе данных о производительности менеджеров)
«Критика лиц Чернова». Архивировано 21 декабря 2011 г. в Wayback Machine - Роберт Косара, опубликовано 25 февраля 2007 г.
Java-визуализация
Пример городских условий жизни в Лос-Анджелесе
Пример и код для среды статистического программного обеспечения R
Пример и код для Python с использованием matplotlib библиотеки
Пакет ChernoffFace на Python с использованием matplotlib библиотеки
Функция ChernoffFace в языке Wolfram Language ( Mathematica ) в репозитории функций Wolfram
Пример кода для MATLAB с использованием панели инструментов статистики и машинного обучения .
«Картирование качества жизни с помощью лиц Чернова», Джозеф Г. Спинелли и Юй Чжоу
«SUGI 26: Escapeing Flatland: Revisited Faces Chernoff» — (изменение FACES для более эстетичного результата)
«Faces 2.0». Архивировано 27 сентября 2008 г. на Wayback Machine - ( заставка для Mac OS X , генерирующая случайные лица Чернова).
NovoSpark Visualizer — усовершенствованный инструмент визуализации, позволяющий качественно анализировать многомерные данные посредством исследования графического изображения.
«Как визуализировать данные с мультяшными лицами в стиле Чернова» (Flowing Data)
Лица бейсболистов - в Институте количественных социальных наук Гарвардского университета

[1] «Экспериментальный анализ предварительной внимательности черт лиц Чернова», Моррис С.Дж., Эберт Д.С., Рейнганс П. 1999; опубликовано на конференции «Прикладное распознавание образов изображений: 3D-визуализация для исследования данных и принятия решений». http://www.research.ibm.com/people/c/cjmorris/publications/Chernoff_990402.pdf дои : 10.1117/12.384865

[2] Эдвард Р. Тафти, Визуальное отображение количественной информации , стр. 142.

[fr81-3] Jump up to: ^а ^б Флюри, Бернхард; Ридвил, Ганс (декабрь 1981 г.). «Графическое представление многомерных данных с помощью асимметричных граней». Журнал Американской статистической ассоциации . 76 (376). Американская статистическая ассоциация: 757–765. дои : 10.2307/2287565 . JSTOR 2287565 .

[4] Эдвард Р. Тафти, Визуальное отображение количественной информации , стр. 97: «Половины сортировать легче (путем сопоставления правой половины неотсортированного лица с левой половиной отсортированного лица), чем полные лица. Или же асимметричное полное лицо можно использовать для сообщения о дополнительных переменных ( Flury & Riedwyl 1981). ). Двусторонняя симметрия удваивает пространство, занимаемое дизайном на графике, без добавления новой информации».

[5] Визуализация финансовых данных . Джон Уайли и сыновья. 2 мая 2016 г. ISBN 9781118907856 .

[6] Питер Уоттс. «Слепое зрение» . Проверено 19 апреля 2021 г.

[7] Карл Шредер. «Конечные примечания к книге Карла Шредера «Степени свободы» » . Архивировано из оригинала 24 марта 2018 г. Проверено 23 марта 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]