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首頁大數(shù)據(jù)時代信息含量非常高的圖-平行坐標(biāo)圖
信息含量非常高的圖-平行坐標(biāo)圖
2020-10-16
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作者：伍正祥 

來源：AI入門學(xué)習(xí)

一、圖形概述

平行坐標(biāo)是一種通常的可視化方法， 用于對 高維幾何多元數(shù)據(jù)的可視化。為了表示在高維空間的一個點(diǎn)集， 在N條平行的線的背景下，一個在高維空間的點(diǎn)被表示為一條拐點(diǎn)在N條平行坐標(biāo)軸的折線，在第K個坐標(biāo)軸上的位置就表示這個點(diǎn)在第K個維的值。

平行坐標(biāo)是信息可視化的一種重要技術(shù)。 為了克服傳統(tǒng)的笛卡爾直角坐標(biāo)系容易耗盡空間、 難以表達(dá)三維以上數(shù)據(jù)的問題， 平行坐標(biāo)將高維數(shù)據(jù)的各個變量用一系列相互平行的坐標(biāo)軸表示， 變量值對應(yīng)軸上位置。 為了反映變化趨勢和各個變量間相互關(guān)系，往往將描述不同變量的各點(diǎn)連接成折線。所以平行坐標(biāo)圖的實(shí)質(zhì)是將 維歐式空間的一個點(diǎn)Xi(xi1,xi2,...,xim) 映射到 維平面上的一條曲線。

平行坐標(biāo)圖可以表示超高維數(shù)據(jù)。 平行坐標(biāo)的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是其具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)， 其射影幾何解釋和對偶特性使它很適合用于可視化數(shù)據(jù)分析。下面我們看看具體的應(yīng)用案例。

二、案例學(xué)習(xí)

Millward Brown每年都會總結(jié)全球范圍內(nèi)最具價值的品牌，Valerio Pellegrini根據(jù)2010至2015年的前100位品牌的排名變化，下圖是利用平行坐標(biāo)圖進(jìn)行可視化的結(jié)果，從圖中可以看出來，谷歌、IBM、蘋果、微軟的排名都比較穩(wěn)定，變動不大，而處于中下的公司，每年的排名波動則比較大，并且每年都有新進(jìn)品牌。非常清晰的實(shí)現(xiàn)了多樣本、多維度的對比分析。

100 MOST VALUABLE BRANDS 2010-15

下面的平行坐標(biāo)圖也是對1990至2013年，全球移民目的地和來源地的排名進(jìn)行了可視化。

《全球移民路線圖：美國為移民首選目的地》網(wǎng)易數(shù)讀

下面的圖，表達(dá)了1978年—2017年，大陸各省人均GDP的名次變化，圖中包含的信息量非常大。

1）40年來，北京、上海、天津一直占據(jù)top 3，只不過換了個位置

2）天津一度占據(jù)榜首

3）黑龍江和甘肅高開低走，就像瀑布一樣一瀉千里

4）福建低開高走，上升迅猛，都說福建人會做生意，此數(shù)據(jù)顯示，不假

5）貴州打開跌停板，近幾年擺脫墊底，估計是貴陽發(fā)展大數(shù)據(jù)的原因

6）海南沖高回落，幾乎又回到了原點(diǎn)

還包含了更多的信息，比如每個大BOSS任期內(nèi)，是否存在重大扶持的省份等……

下圖是1978年—2017年，大陸各省總體GDP的名次變化，同樣包含特別多的信息，大家可以分析下。

（1978-2017年全國各省區(qū)GDP排名，不含香港、澳門、臺灣，數(shù)據(jù)來源國家統(tǒng)計局及各省統(tǒng)計年鑒，制圖@張靖/星球研究所）

在平行坐標(biāo)圖中，每個變量都有自己的軸線，所有軸線彼此平行放置，各自可有不同的刻度和測量單位，一系列的直線穿越所有軸線來表示不同數(shù)值。

另外，雖然軸線排列沒有固定的順序，但是因?yàn)橄噜徸兞繒确窍噜彽淖兞扛菀走M(jìn)行比較，所以軸線排列的順序可能會影響讀者理解數(shù)據(jù)。

在平行坐標(biāo)圖里，各軸的單位一般是不相同的，所以不能進(jìn)行跨軸的數(shù)據(jù)比較。但是在上文提到的關(guān)于不同年份的排名時，由于是對相同變量的可視化，所以可以進(jìn)行跨軸比較。因而，在讀圖時，我們要注意各軸的測量單位。

三、繪圖指南

1、R語言繪圖

說實(shí)話，R語言的這個包繪圖比較丑，大家有沒有更好的包推薦，上面的案例，基本上都有組合P圖的痕跡，直接畫的軟件還沒發(fā)現(xiàn)比較好的。

#安裝與加載包

#install.packages('lattice')

library(lattice)

data(iris)

parallelplot(

   ~ iris[1:4],

   data = iris,

   groups = Species,

   horizontal.axis = FALSE,#是否要垂直展示

   scales = list(x = list(rot = 90))

  )

2、線上Echarts繪圖

網(wǎng)址鏈接：http://echarts.baidu.com/examples/

改變圖中的代碼，即可完成想要的圖


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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個參數(shù)驗(yàn)證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗(yàn)服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時表示是新驗(yàn)證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }