面向信息可视化的语义Focus+Context人机交互技术

作     者：任磊 魏永长 杜一 张小龙 戴国忠 REN Lei;WEI Yong-Chang;DU Yi;ZHANG Xiao-Long;DAI Guo-Zhong

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心北京100190 美国宾夕法尼亚州立大学信息科学技术学院美国宾夕法尼亚州州立大学城16802 中国科学院软件研究所人机交互北京市重点实验室北京100190 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2015年第38卷第12期

页      面：2488-2498页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61103096 61402435) 国家"八六三"高技术研究发展计划项目基金(SS2015AA042100)资助 

主　　题：信息可视化 人机交互 用户界面 焦点+上下文 大数据 可视分析 

摘      要：大数据成为继云计算和物联网之后,国际学术界和产业界所共同瞩目的又一个研究热点.信息可视化是辅助用户洞悉大数据背后隐藏的知识和规律的重要方法和有力工具.如何在图形用户界面中对大规模信息以符合认知规律的方式进行可视化,并且使得计算机能够智能化的理解用户意图以配合其进行高效的人机交互,是信息可视化面临的挑战之一.文中提出一种面向信息可视化的语义Focus+Context人机交互技术.首先,在基于空间距离的经典Focus+Context数学模型基础上对其进行语义建模和扩展,建立了面向信息空间和可视化表征空间的语义距离模型以及语义关注度模型,定义了交互中的焦点对象与语义上下文.其次,在此基础上建立了语义Focus+Context用户界面模型,给出了界面抽象元素和实体元素以及映射关系的形式化描述,同时建立了Focus+Context交互循环机制.最后,给出了应用于经典Focus+Context及鱼眼数学模型的描述,表明文中提出方法具有很好的兼容性描述能力;同时,给出了面向文件系统主题聚集的语义Focus+Context应用,给出了基于主题语义关注度与嵌套圆鱼眼视图的动态可视化实例,应用实例表明文中提出技术能够有效支持用户在信息可视化界面中对大规模信息进行智能化的可视化和交互探索.