數(shù)據(jù)可視化技術(shù)及其應(yīng)用展望

潘巧智+孟憲偉+費如純

摘要

可視化也被稱之為科學(xué)計算可視化，主要是一種計算方式，將符號或者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更加直接的集合圖形，從而便于研究人員進行進一步的觀察和利用。本文主要對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用以及其未來發(fā)展進行了分析，希望為我國的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展提供一些有益的建議。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)可視化技術(shù) 應(yīng)用 展望

隨著近年來科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大量的計算機的中間數(shù)據(jù)都需要采取可視化技術(shù)進行處理，從而達到客觀分析的目的。近年來可視化技術(shù)的應(yīng)用范圍得到了逐漸的拓展，并成為了社會當(dāng)中所關(guān)注的熱點話題。通過可視化技術(shù)的應(yīng)用可以在具有大量高維信息的金融和商業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律，從而為其提供更加可靠的決策保障。下面將對數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用以及其未來發(fā)展進行詳細的討論。

1數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的應(yīng)用

l.1醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

可視化技術(shù)在當(dāng)前己經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中去，例如整形和假肢外科當(dāng)中對此都進行了應(yīng)用。主要是利用可視化技術(shù)來將過去看不到的人體器官通過三維模式來進行重新構(gòu)建，從而實現(xiàn)可視化。由于在三維醫(yī)學(xué)圖像當(dāng)中所涉及到的數(shù)據(jù)量比較大，因此當(dāng)前階段來說在醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)當(dāng)中仍然是問題所在。例如在外科手術(shù)當(dāng)中通過三維圖像方式能讓醫(yī)生更加直觀的了解到患者情況，從而決定是否需要進行外科手術(shù)。當(dāng)前階段在醫(yī)學(xué)可視化當(dāng)中所研究的熱點話題主要有幾個方面，分別是：圖像分割技術(shù)、實時渲染技術(shù)和多充數(shù)據(jù)集合圖像標(biāo)定技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展及和應(yīng)用將促使我國的醫(yī)學(xué)可視化技術(shù)得到更進一步的推廣。

1.2工程領(lǐng)域的應(yīng)用

可視化技術(shù)在工程當(dāng)中的應(yīng)用是十分廣泛的，這里主要利用計算流體力學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用進行分析。計算流體力學(xué)是求解流體偏微分方程，即Navier-Stokes方程的數(shù)值解，其是汽車設(shè)計和航空學(xué)等當(dāng)中的重要核心所在。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，可視化技術(shù)在流場計算當(dāng)中的應(yīng)用得到了廣泛的推進。研究人員可以通過可視化技術(shù)來進行各個部分的物體直觀觀察，并且對幾何尺寸大小等進行進一步的確定。同時也能在計算結(jié)果的分析當(dāng)中充分的發(fā)揮出可視化技術(shù)的作用。在可視化技術(shù)當(dāng)中能實現(xiàn)畫面的交互變化，對于研究人員來說能清晰的看到各種細節(jié)上的變化，從而進行準(zhǔn)確的分析。

1.3氣象預(yù)報中的應(yīng)用

氣象預(yù)報是關(guān)系到人們生活的一項基礎(chǔ)設(shè)施所在，通過精準(zhǔn)的預(yù)報能有效的減少天氣問題而造成的人民經(jīng)濟損失，保障人民生命安全。氣象預(yù)報的分析當(dāng)中要想提升準(zhǔn)確性是需要依靠大量的數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析的。而利用可視化技術(shù)則能促使這種準(zhǔn)確性得到明顯的提升?？梢暬夹g(shù)能將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為圖像形式，并將暴雨位置、云層運動等進行精確的表示，從而促使預(yù)報人員能精確的對此進行分析和預(yù)測。同時，通過可視化技術(shù)能促使氣象工作和對全球的氣象變化情況進行預(yù)測，這對于預(yù)報的準(zhǔn)確性和氣象預(yù)防等工作的開展來說是十分重要的。

1.4生物、分子學(xué)中的應(yīng)用

在生物、分子學(xué)的研究當(dāng)中，進行蛋白質(zhì)和DNA等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)研究，可以通過電鏡和光鏡等設(shè)備作為輔助進行剖片的分析，并獲得相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)的分析能對其本身形態(tài)進行定性和定量的分析，可以說在整個過程中可視化技術(shù)都起到了重要的作用，是分子研究當(dāng)中必不可少的重要工具。

2數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展前景

2.1在醫(yī)學(xué)、氣象、航空等行業(yè)中的發(fā)展

我國在上個世紀(jì)八十年代開始就對可視化技術(shù)的應(yīng)用進行了分析和研究。當(dāng)前階段來說可視化技術(shù)在醫(yī)學(xué)、氣象、油氣勘測、航空等多個行業(yè)當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了不錯的成績。但從現(xiàn)階段來看與國外的一些先進應(yīng)用來說，當(dāng)中仍然存在著一定的差距。對此，我國還需要不斷的學(xué)習(xí)和研究，積極的借鑒國外的優(yōu)秀成果，從而促使自我能得到完善，爭取早日達到國際先進技術(shù)水平。

2.2人工智能技術(shù)的發(fā)展

人工智能技術(shù)是在1956年誕生的，當(dāng)前階段對此的研究主要在機器學(xué)習(xí)方面。所謂機器學(xué)習(xí)主要指的是通過計算機模擬人類學(xué)習(xí)的科學(xué)技術(shù)，目前為止較為成熟的技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等。通過機器學(xué)習(xí)的方式加上可視化的技術(shù)應(yīng)用，能促使知識的整個研究過程更加的清晰簡潔化，并且也更加容易讓人理解，并且能讓人對數(shù)據(jù)有更高層次的理解，便于進一步利用，這在未來的發(fā)展中將是一項主要的發(fā)展趨勢。

2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進步來說是起到了重要推動作用的。將二者之間結(jié)合在一起，能促使使用者的“沉浸感”得到全面的提升。同時也能讓人產(chǎn)生一種更加直觀的感受，如同身臨其境。這樣的方式下能讓人對于信息有更好的認(rèn)識和理解，從而達到加深印象的目的。因此，我們可以說在未來的發(fā)展當(dāng)中數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將在虛擬現(xiàn)實當(dāng)中得到更好的發(fā)展。

2.4金融、商務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在未來的商務(wù)、金融領(lǐng)域發(fā)展中必然會有更好的前景。之所以會這樣說主要是因為可視化技術(shù)當(dāng)前己經(jīng)在財務(wù)指標(biāo)等方面得到了應(yīng)用。并且能在銷售的業(yè)績方面和現(xiàn)金交易等方面產(chǎn)生積極的效果。此外，可視化技術(shù)在數(shù)字圖書和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等面都能得到有效的應(yīng)用。這些對于金融、商務(wù)等行業(yè)的未來發(fā)展都將產(chǎn)生積極的影響，可視化技術(shù)的發(fā)展前景也十分的廣闊。

3結(jié)語

可視化技術(shù)作為一項在科學(xué)技術(shù)環(huán)境下發(fā)展的重要技術(shù)，在當(dāng)前己經(jīng)得到了社會廣泛認(rèn)可和利用。它與虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人工智能技術(shù)、經(jīng)濟范疇等方面都己經(jīng)得到了結(jié)合，甚至與先進的科學(xué)技術(shù)之間都有著密切的聯(lián)系。為了促使其在未來得到更好的發(fā)展，當(dāng)前還需要積極對可視化技術(shù)進行研究，積極的將其與其他科學(xué)之間進行融合，促使可視化技術(shù)能得到更加有效的利用，相信在未來可視化技術(shù)將在社會的發(fā)展當(dāng)中得到更好的發(fā)展前景，從而為社會進步和發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

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