ETS-mcguffin-visualisation-partie3-arbres

La visualisation des
arborescences
Version avec 3000 espèces (David Hillis,
http://www.zo.utexas.edu/faculty/antisense/DownloadfilesToL.html
)
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Tree_of_life_with_genome_size.svg
Dendrogramme:
Montre le résultat d’un “clustering”
Nuage de points
(“scatterplot”)
(Merci à Patrick Oesterling pour les images.)
Dendrogramme montrant
4 “clusters” principaux
Arbre noeud-lien modifié pour
montrer le temps
Venolia et Neustaedter, “Understanding Sequence and Reply Relationships
within Email Conversations: A Mixed-Model Visualization”, ACM CHI 2003
Une recette
http://www.cookingforengineers.com/2004/09/recipe-file-basic-tiramisu.html
Filelight
http://www.methylblue.com/filelight/
http://www.topicscape.com/
Les arborescences
Zhao, McGuffin, et Chignell 2005
Susanne Jürgensmann et Hans-Jörg Schulz,
A Visual Survey of Tree Visualization, affiche à InfoVis 2010
http://treevis.shows.it/
Rappel: les parcours d’arbre
• Parcours en profondeur
“preorder”: ABDEFICGH
A
B
D
C
E F
À retenir!
G H
(les parents sont visités avant les enfants)
• Parcours en profondeur
“postorder”: DEIFBGHCA
(les enfants sont visités avant les parents)
I
• Parcours en largeur:
ABCDEFGHI
Classique/En couches (“layered”)
En liste “indentée”
À retenir!
Un layout naïf et facile à programmer: chaque sous-arborescence a un
intervalle en x qui n'est pas chevauchée par les sous-arborescences
voisines. Un parcours en profondeur "postorder" combine les intervalles
des sous-arbres pour donner l’intervalle de chaque parent.
Un layout de style "Reingold Tilford" : économise de l'espace en x en
rapprochant les sous-arbres le plus possible. (Pour les détails, voir la
section 3 de Christoph Buchheim, Michael Jünger et Sebastian Leipert,
"Improving Walker's Algorithm to Run in Linear Time",
Proceedings of Symposium on Graph Drawing (GD) 2002, pages 344-353.)
Un autre layout facile à programmer: un
parcours en profondeur “preorder” va
rencontrer les noeuds en ordre des
coordonnées y, tandis que la
coordonnée x est proportionnelle à la
profondeur de chaque noeud.
Classique/En couches (“layered”)
En liste “indentée”
Un layout naïf et facile à programmer: chaque sous-arborescence a un
intervalle en x qui n'est pas chevauchée par les sous-arborescences
voisines. Un parcours en profondeur "postorder" combine les intervalles
des sous-arbres pour donner l’intervalle de chaque parent.
Un layout de style "Reingold Tilford" : économise de l'espace en x en
rapprochant les sous-arbres le plus possible. (Pour les détails, voir la
section 3 de Christoph Buchheim, Michael Jünger et Sebastian Leipert,
"Improving Walker's Algorithm to Run in Linear Time",
Proceedings of Symposium on Graph Drawing (GD) 2002, pages 344-353.)
Un autre layout facile à programmer: un
parcours en profondeur “preorder” va
rencontrer les noeuds en ordre des
coordonnées y, tandis que la
coordonnée x est proportionnelle à la
profondeur de chaque noeud.
Classique/En couches (“layered”)
En liste “indentée”
Un layout naïf et facile à programmer: chaque sous-arborescence a un
intervalle en x qui n'est pas chevauchée par les sous-arborescences
voisines. Un parcours en profondeur "postorder" combine les intervalles
des sous-arbres pour donner l’intervalle de chaque parent.
Un layout de style "Reingold Tilford" : économise de l'espace en x en
rapprochant les sous-arbres le plus possible. (Pour les détails, voir la
section 3 de Christoph Buchheim, Michael Jünger et Sebastian Leipert,
"Improving Walker's Algorithm to Run in Linear Time",
Proceedings of Symposium on Graph Drawing (GD) 2002, pages 344-353.)
Un autre layout facile à programmer: un
parcours en profondeur “preorder” va
rencontrer les noeuds en ordre des
coordonnées y, tandis que la
coordonnée x est proportionnelle à la
profondeur de chaque noeud.
@article{wetherell1979,
author = {Charles Wetherell and Alfred Shannon},
title = {Tidy Drawings of Trees},
journal = {IEEE Transactions on Software Engineering},
year = 1979,
month = {September},
volume = {SE-5},
number = 5,
pages = {514--520}
}
@article{reingold1981,
author = {Edward M. Reingold and John S. Tilford},
title = {Tidier Drawings of Trees},
journal = {IEEE Transactions on Software Engineering},
year = 1981,
month = {March},
volume = {SE-7},
number = 2,
pages = {223--228}
}
@article{walker1990,
author = {{Walker II}, John Q.},
title = {A Node-Positioning Algorithm for General Trees},
journal = {Software---Practice and Experience},
year = 1990,
month = {July},
volume = 20,
number = 7,
pages = {685--705}
}
@inproceedings{buchheim2002,
author = {Christoph Buchheim and Michael J\"{u}nger and Sebastian Leipert},
title = {Improving {Walker's} Algorithm to Run in Linear Time},
booktitle = conf_gd,
year = 2002,
pages = {344--353}
}
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
http://www.cs.umd.edu/hcil/spacetree/
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
SpaceTree
(Catherine Plaisant, Jesse Grosjean, Benjamin Bederson, InfoVis 2002)
Treemaps
(Ben Shneiderman et d’autres)
Marc Smith et Andrew Fiore, 2001
Martin Wattenberg, 1998
et
http://www.smartmoney.com/map-of-the-market/
http://iguide.travel/Philippines/Regions
Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Treemap dans Konqueror
http://www.dgp.toronto.edu/~mac/tmp/konqy_space_usage_disp.png
Treemaps (Shneiderman 1992;
http://www.cs.umd.edu/hcil/treemap-history/ )
À retenir!
Ci-dessous: un Treemap calculé par l'algorithme « slice-and-dice », l'algorithme
original proposé par Shneiderman. L'algorithme slice-and-dice prend un temps
linéaire, mais a le désavantage qu'il produit beaucoup de rectangles longs et minces.
Ces rectangles minces sont difficiles à sélectionner, et ont des superficies difficiles à
comparer visuellement.
L'algorithme sliceand-dice fonctionne
en divisant chaque
noeud en tranches
(horizontales ou
verticales) pour les
enfants, ensuite en
divisant chaque
enfant dans l'autre
sens, de façon
récursive.
L'algorithme de treemap “slice-and-dice” donne
des proportions ("aspect ratios") élevées
superficie du parent: 4×6=24
superficies à donner aux
enfants, dont la somme
donne 24
Le plus petit enfant est 0.25
de large et 4 de haut.
La proportion ("aspect ratio")
du plus petit enfant est
4/0.25 = 16/1
La proportion ("aspect
ratio") du plus petit enfant
est 6/(1/6) = 36/1
Figure prise de Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Algorithme de treemap “slice-and-dice”
Figure prise de Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Les "mosaic plots" sont une sorte de treemap sliceand-dice où toutes les feuilles ont la même
profondeur et le nombre d'enfants à chaque niveau
est le même (l'arbre est complet).
cheveux
yeux
sexe
http://www.statmethods.net/advgraphs/mosaic.html
Treemaps
• Un Treemap « squarified » : algorithme glouton,
temps linéaire*, améliore la proportion (« aspect
ratios ») des noeuds.
* Sans compter le temps pour trier les enfants de chaque noeud
À retenir!
3
Algorithme de treemap “squarified”
6
4
8
12
Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Algorithme de treemap “squarified”,
avec marges et lissage
Bruls, Huizing, van Wijk (2000)
http://www.win.tue.nl/~vanwijk/stm.pdf
Les arborescences
Michael McGuffin et Jean-Marc Robert, 2010
« Squarified
Treemaps »
« Icicle
diagrams »
(diagrammes
à glaçons)
Michael McGuffin
et Jean-Marc Robert, 2010
Aire de chaque feuille
proportionnelle à la
superficie de l’île
Aire de chaque feuille
égale
Asymptotic Analysis of the SpaceEfficiency of Tree Representations
Key ideas:
• Impose a 1×1 bounding square on all representations
• Evaluate size of smallest nodes, not just total area
• Evaluate size of labels as a function of their aspect ratio L
• Examine limits of these sizes as depth D→∞
Michael McGuffin et Jean-Marc Robert, 2010
Michael McGuffin et Jean-Marc Robert, 2010
Michael McGuffin et Jean-Marc Robert, 2010
Squarified treemap
“Rectified” treemap
Michael McGuffin et Jean-Marc Robert, 2010
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013
Hans-Jörg Schulz et al., PacificVis 2013