Visualization of Dynamic and Complex Data : from Hierarchical Time Series to Multilayer Graphs
Visualización de datos dinámicos y complejos: desde series temporales jerárquicas a grafos multicapas
Visualisation de données dynamiques et complexes : des séries temporelles hiérarchiques aux graphes multicouches
Résumé
The analysis of data that is increasingly complex, large and from different sources (e.g. internet, social medias, etc.) is a dificult task. However, it remains crucial for many fields of application. It implies, in order to extract knowledge, to better understand the nature of the data, its evolution or the many complex relationships it may contain. Information visualization is about visual and interactive representation methods to help a user to extract knowledge. The work presented in this document takes place in this context. At first, we are interested in the visualization of large hierarchical time series. After analyzing the different existing approaches, we present the MultiStream system for visualizing, exploring and comparing the evolution of the series organized into a hierarchical structure. We illustrate its use by two examples: emotions expressed in social media and the evolution of musical genres. In a second time, we tackle the problem of complex data modeled in the form of multilayer graphs (different types of edges can connect the nodes). More specifically, we are interested in the visual querying of large graphs and we present VERTIGo, a system which makes it possible to build queries, to launch them on a specific engine, to visualize/explore the results at different levels of details and to suggest new query extensions. We illustrate its use with a graph of co-authors from different communities.
El análisis de datos cada vez más complejos, voluminosos y de diferentes fuentes (internet, redes sociales, etc.) es una tarea difícil pero crucial en muchos campos de aplicación. La extracción de conocimiento, implica comprender mejor la naturaleza de los datos, su evolución o las diferentes relaciones complejas que pueden contener. La visualización de la información se basa en utilizar métodos de representación visual combinados con técnicas de interacción, con el objetivo de ayudar al usuario a extraer conocimiento. Es en este contexto que se sitúa el trabajo presentado en esta memoria.
Para comenzar, nos interesamos en la visualización de largas series temporales jerárquicas. Así, después de analizar los diferentes enfoques existentes, presentamos el sistema MultiStream. Este sistema visualiza, explora y compara la evolución de series organizadas en una estructura jerárquica. Ilustramos su uso mediante dos ejemplos de utilización: las emociones expresadas en las redes sociales y la evolución de los géneros musicales. Después, abordamos el problema de los datos complejos modelados en forma de grafos multicapas (diferentes tipos de relaciones entre nodos). Específicamente, nos interesamos en la consulta visual de grandes grafos. Para ello, presentamos VERTIGo, un sistema que permite crear consultas, interactuar con el motor de consulta, visualizar y explorar los resultados en diferentes niveles de detalle. Además el sistema sugiere nuevas extensiones de consultas. Ilustramos su uso en un grafo de autores de diferentes comunidades.
L'analyse de données de plus en plus complexes, volumineuses et issues de différentes sources (e.g. internet, médias sociaux, etc.) est une tâche difficile. Elle reste cependant cruciale dans de très nombreux domaines d'application. Elle implique, pour pouvoir en extraire des connaissances, de mieux comprendre la nature des données, leur évolution ou les nombreuses relations complexes qu'elles peuvent contenir. La visualisation d'informations s'intéresse aux méthodes de représentations visuelles et interactives permettant d'aider un utilisateur à extraire des connaissances. C'est dans ce contexte que se situe le travail présenté dans ce mémoire. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la visualisation de longues séries temporelles hiérarchiques. Après avoir analysé les différentes approches existantes, nous présentons le système MultiStream permettant de visualiser, explorer et comparer l'évolution de séries organisées dans une structure hiérarchique. Nous illustrons son utilisation par deux exemples d'utilisation : émotions exprimées dans des médias sociaux et évolution des genres musicaux. Dans un second temps nous abordons la problématique de données complexes modélisées sous la forme de graphes multicouches (différentes types d'arêtes peuvent relier les n÷uds). Plus particulièrement nous nous intéressons au requêtage visuel de graphes volumineux en présentant VERTIGo un système qui permet de construire des requêtes, d'interroger un moteur spécifique, de visualiser/explorer les résultats à différentes niveaux de détail et de suggérer de nouvelles extensions de requêtes. Nous illustrons son utilisation à l'aide d'un graphe d'auteurs provenant de différentes communautés.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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