UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PELOTASCENTRO POLITÉCNICO

BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃODISCIPLINA – VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÕES

PROFESSOR – DR. PAULO ROBERTO GOMES LUZZARDI

TreeMappor Mírian Mailon Garcia

2

Sumário

Introdução

Introdução (2) - Objetivo

1. Histórico

2. Características

3. Algoritmo

4. Vantagens

5. Desvantagens

6. Aplicações6.1 TreeViz

6.2 MarketMap

6.3 Newsmap

6.4 StepTree

6.5 Prisma

Conclusão

Referências

3

Introdução

Esse trabalho visa apresentar um método hierárquico empregado na área de Visualização de Informações, denominado TreeMap (Mapa de Árvores, bidimensionais – que auxiliam na tomada de decisão). Além de, mencionar aspectos envolvendo: características, vantagens, desvantagens, aplicações.

Figura 1 – Estrutura básica de um TreeMap.

4

Introdução (2)

Objetivo:

O propósito era facilitar a visualização de informações de conjuntos de dados hierárquicos, tais como estruturas de diretórios em discos, orçamentos organizacionais e dados do mercado de ações.

5

1. Histórico

O TreeMap foi desenvolvido durante a década de 1990, na Universidade de Maryland por Ben Shneiderman, professor de Ciência da Computação.

TreeViz foi o primeiro aplicativo implementado por Brian Johnson, que continha o conceito – Mapa de Árvores, construído para o Macintosh. Um projeto apoiado pelo Human-Computer Interaction Lab (Laboratório de Interação Homem-Computador), da referente universidade.

Em 1992, a aplicação supracitada passou a denominar-se TreeMap.

A publicação de outras implementações foi sempre uma constante, dada por inúmeros desenvolvedores. A criação de ferramentas baseadas no método hierárquico em questão, compreende o período dos anos de 1992 – 2008 (que dispõe uma referência do último software adicionado em junho de 2008).

Informações disponíveis em: http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/

6

2. Características

TreeMap - compreende uma técnica de Visualização de Informações com dados hierárquicos baseada no preenchimento de espaços, visando:

Garantir a separação entre os nós

Assegurar a visibilidade de cada nó

Interface visual fácil sem a necessidade de uma linguagem de consulta.

Otimizar a ocupação dos pixels

A informação de natureza hierárquica constitui: sistemas de domínio de nomes em redes de computadores, sistemas de pastas em computadores, organogramas, e árvores genealógicas.

7

3. Algoritmo

O algoritmo possui um nó raiz na árvore (Figura 1) e uma área retangular definida pelo canto superior esquerdo e inferior direito, às coordenadas P1 (x1, y1), Q1 (x2, y2). O número de arestas de saída do nó raiz determina o número de partições da região [x1, x2].

• A subárvore esquerda contém uma partição (tamanho(filho [1]) / Tamanho (raiz)) do número total de bytes na raiz, então a primeira linha de separação vertical é desenhada em: x3 = x1 + (tamanho (filho [1]) / Tamanho (raiz)) * (x2 - x1)). Na sequência, o algoritmo, retorna a árvore à esquerda e executa o retângulo P2 (x3, y1), dividindo a direção do eixo-y. Logo, o ciclo continua no restante das subárvores fazendo partições no restante P2 retângulo (x3, y1). Portanto, os nós dividem-se verticalmente e horizontalmente nos níveis ímpares (Figura 2).

8

3. Algoritmo (2)

Apresenta uma estrutura de árvore, na qual cada nó contém um registro com o seu diretório ou nome do arquivo (nome), o número de filhos (num_), e uma matriz de ponteiros para o próximo nível de geração ([1 .. num_ ]).

Este algoritmo funciona linearmente com o número de nós na estrutura da árvore. Esta versão pinta os retângulos da esquerda para a direita e de cima para baixo, com os níveis mais profundos abrangendo seções coloridas como previamente elaborado durante a primeira passagem de profundidade.

9

4. Vantagens

Ideal para representar dados hierárquicos e fazer correlações entre os mesmos e o grupo, na qual pertencem.

É possível movimentar-se de forma rápida para qualquer nó.

Preserva o contexto.

Oferece consultas dinâmicas.

Possui filtragem numérica e/ou por categoria.

10

5. Desvantagens

A quantidade de informação textual é bastante limitada.

As informações mudam constantemente, provocando alterações, as quais devem ser repassadas para o usuário o mais rápido possível.

É inviável dispor uma enorme quantidade de informações em árvores.

Um problema conhecido como “screen bottleneck”, ocorre quando a quantidade de nós para visualização é imenso, que excede o numero de pixels disponíveis na tela.

11

6. Aplicações

Esta seção buscar apresentar as inúmeras ferramentas implementadas a partir do conceito de Mapa de Árvores, desenvolvido por Ben Shneiderman. Entre elas estão:

- TreeViz

- MarketMap

- Newsmap

- StepTree

- Prisma

12

6.1 TreeViz(TM)

A ferramenta TreeViz está disponível via FTP, através do link: ftp.cs.umd.edu / pub / HCIL / Demos / Treevis /

Figura 3 – O primeiro aplicativo que implementou o conceito de Mapa de Árvores.

13

6.1 TreeViz(TM) – (2)

Características:

É uma aplicação que utiliza o conceito Treemap, exclusiva para Macintosh.

Ben Shneiderman desenvolveu o conceito original da ferramenta, em resposta ao problema de disco rígido cheio.

Uma ferramenta para a visualização de informações, desenvolvida pela Human-Computer Interaction Laboratory da Universidade de Maryland.

Os algoritmos implementados na TreeViz contou com a participação do doutorando, Brian Johnson.

A ferramenta é executável em todos os modelos de cores Macintosh.

14

6.1 TreeViz(TM) – (3)

(cont.) Características:

Os arquivos aparecem como um retângulo, onde o tamanho é representado de acordo com o tamanho dos mesmos.

TreeViz (TM) utiliza cores para exemplificar o tipo de arquivo. Ex.: texto, imagens, aplicações, etc.

Os usuários da referente aplicação podem acessar informações detalhadas sobre os nós, tais como: nome do arquivo, caminho, data de criação, etc., simplesmente apontando e clicando em um retângulo.

Outras opções: a inclusão de som, em que os usuários podem ouvir os diretórios e arquivos, controles de profundidade, ajustes de forma, sombreamento, entre outros.

15

6.2 Marketmap

Demonstrações no endereço: http://www.smartdatavision.com/.

Figura 4 – Tela inical da ferramenta MarketMap.

16

6.2 Marketmap (2)

Características:

A aplicação, desenvolvida por Martin Wattenberg, corresponde a mapas de árvores clusters.

Marketmap foi escrito em Java e o software está disponível para licenciamento.

O site da SmartMoney oferece uma taxa de serviço premium, o SmartMoney Select – TreeMap com características avançadas, tais como filtros de consulta dinâmica e outros serviços de dados de pesquisa.

17

6.3 Newsmap

Aplicativo criado pelo Engenheiro de Design e pesquisador na área de Visualização de Informações, Marcos Weskamp, em abril de 2004.

Figura 5 – Ilustra o aplicativo do Google News capturando notícias.

18

6.3 Newsmap (2)

O aplicativo possui um algoritmo de visualização TreeMap, que auxilia na identificação da enorme quantidade de informações recolhidas pelo agregador Google News.

Newsmap objetivo é demonstrar visualmente os relacionamentos entre os dados e os padrões invisíveis na mídia.

O tamanho de cada célula é determinada pela quantidade de artigos relacionados que existem dentro de cada cluster, notícia que o Google News Aggregator apresenta.

Os usuários podem identificar as histórias através: da notícia com a maior cobertura, visualizar o mapa, por região, tópico ou tempo. Desse modo, é possível destacar à importância de um determinado artigo.

Permite comparar a paisagem de notícias entre os vários países, tornando possível a diferenciação entre os países que dão maior cobertura. Ex.: a notícia mais nacional do que internacional ou esportes, em vez de negócio.

19

6.4 StepTree

O sistema StepTree foi desenvolvido por Thomas Bladh como parte de sua tese de mestrado, da Luleå Universidade de Tecnologia. O link para download: StepTree v1.8.1 (Build 702)

Figura 6 – Uma das diversas aplicações que implementou o conceito de TreeMaps.

20

6.4 StepTree (2)

Características:

O aplicativo é uma extensão do conceito Tree-Mapa em 3D, criado por Shneiderman.

A versão 1.8 (Build 702) é uma ferramenta com disponibilidade gratuita.

O software foi modificado, o que proporcionou a melhora nos aspectos como navegação e filtragem.

21

6.5 Prisma

É um software que implementa os conceitos de Visual Business Intelligence, criado para visualização e análise de informações para descoberta de padrões e tendências nos dados. Assim, auxiliando o processo de tomada de decisão em uma empresa.

Figura 7 – Exibe a interface da ferramenta Prisma.

22

6.5 Prisma (2)

Características:

Possui três técnicas de visualizacao integradas, são elas: Treemap, Dispersao e Coordenadas Paralelas.

Suporta filtragem dinâmica, facilitando a correlação entre os dados.

Permite o controle de níveis de dados e relatórios.

Multiplataforma

Dispõe de acesso a várias fontes de dados.

É integrada ao sistema de informação da empresa.

23

6.5 Prisma (3)

A ilustração abaixo mostra a seleção individual do recurso TreeMap, veja:

Figura 8 – Mostra uma visão individual da técnica TreeMap.

24

6.5 Prisma (4)

(cont.) Características:

A ferramenta Prisma possui um gerador de relatórios, responsável pela incorporação das seguintes características: quebras através de diversos atributos, inclusão de totalizadores e médias, ilustra imagens das técnicas de visualização e gráficos auxiliares.

Os relatórios são emitidos em formatos HTML ou PDF.

Permite salvar e carregar um numero ilimitado de visões dos dados e relatórios.

Suporta as versões mais populares dos S.O. Windows e Linux.

Permite trabalhar com banco de dados relacionais, arquivos textos, XML, CSV, entre outros.

25

Conclusão

Dessa forma, o referente documento buscou agregar conhecimento à disciplina de Visualização de Informações, através da pesquisa de materiais e a análise de seus conteúdos. Conclui-se, portanto, que a Técnica TreeMap proporciona uma estrutura interessante e largamente aplicada na construção de novas ferramentas.

26

Referências

http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/

http://translate.google.com/translate?js=y&prev=_t&hl=pt-BR&ie=UTF-8&u=http%3A%2F%2Fwww.cs.umd.edu%2Fhcil%2Ftreemap-history%2F&sl=en&tl=pt

http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/

http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/treemap2000/

http://www.dca.fee.unicamp.br/courses/IA369P/2s2009/slides/infovis.pdf

http://www.redeinformatica.com.br/downloads/PRISMA.pdf

http://www.livrosgratis.com.br/arquivos_livros/ea000349.pdf