Karakteristik dari kelas masalah analisis data yang dipertimbangkan
Perlu untuk menyelidiki deret waktu multidimensi dalam kondisi berikut:
- Kompleksitas proses terdaftar dan (atau) keunikan tugas penelitian tidak memungkinkan pengurangan pekerjaan menjadi penggunaan algoritma yang sudah jadi. Ada kebutuhan untuk membagi proses menjadi beberapa tahap dan analisis dinamika yang komprehensif di dalamnya. Kriteria untuk membatasi tahapan tidak begitu jelas sehingga dapat diterapkan tanpa visualisasi data.
- Parameter tersebut memiliki sifat fisik yang berbeda dan diukur dalam satuan yang berbeda. Setiap kurva deret waktu membutuhkan skala ordinatnya sendiri.
Fitur pekerjaan dari sudut pandang lingkungan visualisasi data
Membagi deret waktu menjadi beberapa tahap bisa jadi hal yang sepele dan cukup rumit. Ada beberapa kasus ketika batasan tahapan proses dapat ditentukan, misalnya, dengan nilai variabel status. Tugas seperti itu dapat diselesaikan tanpa visualisasi, misalnya, menggunakan filter data di MS Excel .
Identifikasi batas dalam kasus yang lebih kompleks dikaitkan dengan pencarian visual pada grafik untuk tanda-tanda yang kurang lebih objektif dari transisi sistem ke keadaan baru. Pada saat yang sama, pemilihan kriteria mungkin memerlukan seorang spesialis untuk memahami bidang subjek dan melakukan penghitungan tambahan.
Perlu dicatat bahwa meskipun dengan pembagian deret waktu yang paling sederhana menjadi beberapa tahap, pengenalan awal grafik memiliki arti praktis. Minimal, tindakan ini memungkinkan Anda memastikan bahwa tidak ada cacat yang terlihat jelas pada rekaman sebelum mulai bekerja.
Kami bahkan tidak akan secara dangkal menyentuh metode yang digunakan untuk menganalisis dinamika proses dalam batas-batas tahap yang terpisah. Penting bahwa untuk banyak masalah analisis memerlukan pembagian rangkaian lebih lanjut dan pertimbangan interval waktu yang lebih kecil dalam tahapan utama. Selain itu, interval waktu transisi antar tahapan mungkin menarik.
Jadi, saat menyelesaikan masalah kelas yang sedang dipertimbangkan, biasanya interval waktu pada grafik perlu diubah berulang kali (penghitungan dapat mencapai ratusan). Kualitas pelaksanaan tindakan ini di antarmuka pengguna lingkungan pemrosesan data secara signifikan mempengaruhi efisiensi kerja.
Sistem yang ada
MS Excel memungkinkan Anda membangun deret waktu multidimensi dengan dua skala di sepanjang sumbu ordinat ("sumbu bantu"). Dalam hal ini, perubahan batas kiri dan kanan pada sumbu absis dilakukan dengan serangkaian tindakan yang mengesankan, termasuk memasukkan angka dari keyboard.
Setelah mengonfirmasi perubahan, tidak ada skala sumbu y yang mengubah pengaturannya. Untuk interval waktu yang berubah, skala sebelumnya pada sumbu ordinat seringkali tidak memuaskan. Dalam contoh kami, penskalaan vertikal tambahan diperlukan untuk lebih banyak visualisasi.
Antarmuka pengguna seperti itu hampir tidak bisa disebut optimal untuk tugas-tugas yang sedang dipertimbangkan.
Pengalaman pengguna yang jauh lebih efektif dibangun melalui penerapan prinsip WYSIWYGdalam bekerja dengan area plot. Animasi berikut menunjukkan interaksi pengguna dengan antarmuka seperti itu.
Sebuah contoh ditulis dalam aplikasi Advanced Grapher , tetapi banyak sistem lain mendukung opsi serupa, misalnya, pustaka MetricsGraphics.js .
Peningkatan kecepatan dibandingkan dengan MS Excel terlihat jelas di sini. Seluruh tugas penskalaan diselesaikan dalam satu klik:
- tombol kiri mouse ditekan pada titik yang sesuai dengan sudut bidang persegi panjang baru;
- kursor dipindahkan ke sudut berlawanan dari area baru;
- tombol kiri mouse dilepaskan.
Namun opsi ini bukannya tanpa kekurangannya. Yang pertama adalah beban tambahan yang dibebankan pada pengguna. Dalam satu tindakan gabungan, dia diminta untuk memasukkan nilai empat parameter (koordinat batas area persegi panjang tmin , tmax , Pmin , Pmax ), yang membutuhkan penilaian awal mereka "dalam pikiran." Dengan pengalaman, tugas tersebut memiliki kesulitan yang dapat diterima. Namun demikian, karena pengguna terutama tertarik pada interval waktu, tmin dan tmax , maka masuk akal untuk melakukan transfer penskalaan vertikal ke mesin.
Kerugian kedua juga terkait dengan penskalaan vertikal. Ini terdiri dari ketidakmungkinan mengimplementasikan antarmuka ini untuk tugas-tugas kelas yang sedang dipertimbangkan. Masalahnya adalah bahwa dengan satu klik dalam kasus kami, pengguna memasukkan bukan 4, tetapi 6, 8 atau lebih nilai, tergantung pada jumlah skala pada ordinat. Setiap skala ordinat pada grafik menerima nilai baru untuk batas atas dan bawah, tetapi sebenarnya semua batas ini, tidak peduli berapa banyak, ditentukan oleh dua angka. Angka-angka ini adalah ordinat dari posisi kursor mouse di awal dan akhir klik. Tugas pengguna tidak hanya lebih rumit dibandingkan dengan kasus seri satu dimensi. Ini juga tidak lagi dapat dipecahkan: interval umum yang memberikan skala yang dapat diterima untuk setiap baris tidak selalu ada.
Misalnya, gambar tersebut menunjukkan salah satu hasil praktis dari penskalaan tersebut.
Kedua garis mewakili osilasi harmonik, masing-masing tiga periode dalam interval waktu yang dipertimbangkan. Ini dapat ditentukan secara visual hanya setelah penyesuaian individu tambahan dari timbangan, karena amplitudo getaran dapat diabaikan dibandingkan dengan interval kedua skala. Pengurangan lebih lanjut dari interval yang ditampilkan dengan metode yang dipertimbangkan akan menyebabkan pergeseran salah satu kurva di luar area konstruksi.
Peningkatan antarmuka pengguna
Seperti disebutkan di atas, tugas penskalaan vertikal harus ditetapkan ke komputer. Untuk melakukan ini, pertimbangkan bagaimana pengguna menyelesaikannya menggunakan contoh deret satu dimensi.
Sebagai aturan, setelah memutuskan interval waktu, pengguna menentukan ekstrema lokal untuk mewakili rentang nilai terbaik. Solusi optimal untuk sebagian besar kasus adalah menggabungkan rentang nilai dan interval skala yang ditampilkan (algoritme dengan logika yang lebih halus juga dimungkinkan, ketika area yang ditampilkan memiliki margin kecil di atas dan di bawah rentang nilai; perbedaan antara algoritme ini tidak mendasar).
Logika di atas memiliki implementasi yang cukup sederhana. Skema antarmuka untuk deret waktu satu dimensi ditunjukkan pada gambar.
Koordinat vertikal klik tidak menjadi masalah di sini: aksi kontrol gabungan dari pengguna hanya mendefinisikan batas kiri dan kanan dari area tampilan baru.
Penskalaan seri multidimensi dengan antarmuka pengguna baru ditunjukkan oleh animasi berikut.
Data asli dan interval waktu baru dalam contoh ini sesuai dengan contoh dari awal artikel. Masalahnya diselesaikan dengan tindakan paling sederhana dengan kualitas maksimal. Penurunan waktu yang dibutuhkan dan upaya intelektual pengguna tampak jelas.
Batasan penerapan
Pendekatan lain untuk penskalaan vertikal juga dimungkinkan: dalam beberapa masalah praktis, visualisasi dibenarkan dalam rentang nilai yang telah ditentukan sebelumnya yang tidak bergantung pada ekstrema lokal. Dalam hal ini, cukup tidak mengubah pengaturan skala vertikal, seperti yang diterapkan di MS Excel .