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從曲線圖到數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)可視化在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。什么是數(shù)據(jù)可視化？它為什么對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)非常重要？本文將從歷史、應(yīng)用和趨勢(shì)三方面，對(duì)數(shù)據(jù)可視化進(jìn)行詳盡的探討。
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歷史
數(shù)據(jù)可視化的起源可以追溯到統(tǒng)計(jì)學(xué)和財(cái)務(wù)報(bào)表的發(fā)展。19世紀(jì)早期，William Playfr在其《商業(yè)圓形圖解釋》中首次展示了歷年來(lái)英國(guó)的進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)圖表，并將其稱為“圓餅圖”。此后，數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用開始擴(kuò)展到數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域。
20世紀(jì)初期，Edwin Edwards在《Graphical representation of statistics》一書中提出了圖形的歸類，并用多種圖表解釋了數(shù)字的含義。此外，一些美國(guó)新聞工作者也開始使用圖表來(lái)展示選舉、投票和社會(huì)情況。例如，1923年，推出了震驚美國(guó)的大規(guī)模統(tǒng)計(jì)專題文章《什么是美國(guó)？》，其中大量采用圖表，成功地描繪出各州的人口、財(cái)富和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況。
20世紀(jì)末期，隨著計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)可視化的形式愈發(fā)豐富和繁多，如散點(diǎn)圖、熱力圖、樹形圖等，這些圖表的使用使得數(shù)據(jù)可視化逐漸成為數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的核心工具。
應(yīng)用
在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)可視化最常用的應(yīng)用場(chǎng)景之一就是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)和關(guān)聯(lián)性。在這個(gè)過(guò)程中，常常用到折線圖和散點(diǎn)圖。折線圖通過(guò)刻畫變化趨勢(shì)，展現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的演變過(guò)程。而散點(diǎn)圖則主要用于描述不同變量之間的相關(guān)性，例如收入與教育程度、溫度與氣壓等。
此外，數(shù)據(jù)可視化還被廣泛運(yùn)用于數(shù)據(jù)探索和預(yù)測(cè)分析。雖然探索和分析有許多獨(dú)立的技術(shù)，但數(shù)據(jù)可視化是非常關(guān)鍵的工具，能夠幫助數(shù)據(jù)學(xué)家了解數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律。數(shù)據(jù)可視化也能為算法提供一種可視化的驗(yàn)證方法。例如，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理非常復(fù)雜，人們可以使用熱力圖來(lái)直觀地呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
趨勢(shì)
數(shù)據(jù)可視化具有的許多好處使其成為了當(dāng)今數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域中的不可或缺的工具。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷升級(jí)，數(shù)據(jù)可視化的方式也不斷發(fā)生變化。以下是數(shù)據(jù)可視化的3個(gè)趨勢(shì)：
一、交互式可視化。交互式可視化是指用戶通過(guò)改變數(shù)據(jù)或者改變可視化的參數(shù)來(lái)探索數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律。例如，傳統(tǒng)的折線圖和直方圖只顯示數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)量，無(wú)法展示每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的情況，而交互式可視化則可以讓用戶查看每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)值和統(tǒng)計(jì)特征。
二、可視化轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)。可視化轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)是指將一種視覺(jué)數(shù)據(jù)上學(xué)習(xí)的結(jié)果應(yīng)用到其他視覺(jué)數(shù)據(jù)上的技術(shù)。這種技術(shù)可以使得用戶更好地理解不同數(shù)據(jù)集之間的關(guān)系，例如將人類臉部特征學(xué)習(xí)的結(jié)果應(yīng)用到動(dòng)物臉部特征上，從而推廣眼中的可視化技術(shù)。
三、數(shù)據(jù)庫(kù)可視化。數(shù)據(jù)庫(kù)可視化通過(guò)使數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和變化更易于理解來(lái)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理和應(yīng)用開發(fā)。例如，通過(guò)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的表格可視化，管理員和開發(fā)人員可以更好地理解表格之間的關(guān)系和表格的特定屬性。
結(jié)論
數(shù)據(jù)可視化作為數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域中的核心工具，歷經(jīng)了數(shù)百年的發(fā)展。它在大數(shù)據(jù)時(shí)代的應(yīng)用和創(chuàng)新，使得人們的數(shù)據(jù)治理變得更加有效和直觀。盡管許多現(xiàn)有的技術(shù)都可以完成數(shù)據(jù)可視化的任務(wù)，但我們?nèi)钥梢云诖磥?lái)數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)會(huì)更加高效、易用和有效，從而迎合未來(lái)數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展需要。
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數(shù)據(jù)接收參考代碼:
Private Sub MSComm_OnComm()
Dim bytInput() As Byte
Dim intInputLen As Integer
Select Case frmMain.ctrMSComm.CommEvent
Case comEvReceive
If blnReceiveFlag Then
If Not frmMain.ctrMSComm.PortOpen Then
frmMain.ctrMSComm.CommPort = intPort
frmMain.ctrMSComm.Settings = strSet
frmMain.ctrMSComm.PortOpen = True
End If
‘此處添加處理接灶沖收的代碼
frmMain.ctrMSComm.InputMode = comInputModeText ‘按ASCII接收
intInputLen = frmMain.ctrMSComm.InBufferCount
ReDim bytInput(intInputLen)
bytInput = frmMain.ctrMSComm.Input
Text1 = bytInput
Text2 = Text1
jscd = Len(Text1)
If Left(Text1, 1) Chr(27) Or jscd > 25 Then ‘
frmMain.Label3.BackColor = vbRed
frmMain.Label3.ForeColor = vbWhite
frmMain.Label3.Caption = “接收信號(hào)出錯(cuò)!”
ElseIf Left(Text2, 1) = Chr(27) And Mid(Text2, 25, 1) = Chr(13) Then
frmMain.Label3.BackColor = vbGreen
frmMain.Label3.ForeColor = vbBlack
frmMain.Label3.Caption = “接收信號(hào)正常!”
If Left(Text2, 6) = Chr(27) & “R0032” And jscd = 25 Then
If Val(fa2) >= 0 And Len(fa2) = 4 Then
fa2 = “0” & Mid(fa2, 2, 3)
End If
frmMain.txtSend = Chr(27) & fa0 & fa1 & “9999” & zhenkong & fa2 & fa3 & fa4 & Chr(13)
lenTxtSend = Len(txtSend)
frmJishi.Label8.Caption = txtSend
frmJishi.Label11.Caption = lenTxtSend
If lenTxtSend = 24 Then
Call commFasong
Else
frmMain.Label3.BackColor = vbRed
frmMain.Label3.ForeColor = vbWhite
frmMain.Label3.Caption = “發(fā)送信號(hào)出錯(cuò)!”
End If
blL1 = Mid$(Text2, 19, 2)
If blL1 = “01” Then
record_jmm(0) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品1溫度隱旦殲
ElseIf blL1 = “02” Then
record_jmm(1) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品2溫度
ElseIf blL1 = “03” Then
record_jmm(2) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品3溫度
ElseIf blL1 = “04” Then
record_jmm(3) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品4溫度
ElseIf blL1 = “05” Then
record_jmm(4) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品5溫遲昌度
ElseIf blL1 = “06” Then
record_jmm(5) = Val(Mid$(Text2, 21, 4)) / 10 ‘制品6溫度
End If
record_jm(0) = Val(record_jmm(0))
record_jm(1) = Val(record_jmm(1))
record_jm(2) = Val(record_jmm(2))
record_jm(3) = Val(record_jmm(3))
record_jm(4) = Val(record_jmm(4))
record_jm(5) = Val(record_jmm(5))
blL = Mid$(Text2, 7, 6)
Call Hex_bin ‘輸出口狀態(tài)鑒別
blLg = Mid$(Text2, 13, 6)
Call hex_bin1 ‘輸出口故障狀態(tài)鑒別
txtSend = “”
Else
txtSend = “”
End If
End If
If Not blnAutoSendFlag And Not blnReceiveFlag Then
frmMain.ctrMSComm.PortOpen = False
End If
End If
End Select
End Sub
接收的數(shù)據(jù)按上下位機(jī)約定取出賦值于全局變量,在其它窗體進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄(寫入數(shù)據(jù)庫(kù)).
數(shù)據(jù)分析通過(guò)數(shù)據(jù)控件及SQL查詢語(yǔ)句來(lái)完成任務(wù).
以下提供MSDN參考：
OnComm 常數(shù)
常數(shù) 值 描述
comEvSend 1 發(fā)送事件。
comEvReceive 2 接收事件。
comEvCTS 3 clear-to-send 線變化。
comEvDSR 4 data-set ready 線變化。
comEvCD 5 carrier detect 線變化。
comEvRing 6 振鈴檢測(cè)。
comEvEOF 7 文件結(jié)束。
MSComm 控件提供下列兩種處理通訊的方式：
事件驅(qū)動(dòng)通訊是處理串行端互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發(fā)生時(shí)需要得到通知，例如，在 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 線上一個(gè)字符到達(dá)或一個(gè)變化發(fā)生時(shí)。在這些情況下，可以利用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕獲并處理這些通訊事件。OnComm 事件還可以檢查和處理通訊錯(cuò)誤。所有通訊事件和通訊錯(cuò)誤的列表，參閱 CommEvent 屬性。
在程序的每個(gè)關(guān)鍵功能之后，可以通過(guò)檢查 CommEvent 屬性的值來(lái)查詢事件和錯(cuò)誤。如果應(yīng)用程序較小，并且是自保持的，這種方法可能是更可取的。例如，如果寫一個(gè)簡(jiǎn)單的撥號(hào)程序，則沒(méi)有必要對(duì)每接收一個(gè)字符都產(chǎn)生事件，因?yàn)槲ㄒ坏却邮盏淖址钦{(diào)制解調(diào)器的“確定”響應(yīng)。
SThreshold 屬性
在 MSComm 控件設(shè)置 CommEvent 屬性為 comEvSend 并產(chǎn)生 OnComm 事件之前，設(shè)置并返回傳輸緩沖區(qū)中允許的最小字符數(shù)。
說(shuō)明
若設(shè)置 Sthreshold 屬性為 0（缺省值），數(shù)據(jù)傳輸事件不會(huì)產(chǎn)生 OnComm 事件。若設(shè)置 Sthreshold 屬性為 1，當(dāng)傳輸緩沖區(qū)完全空時(shí)，MSComm 控件產(chǎn)生 OnComm 事件。
如果在傳輸緩沖區(qū)中的字符數(shù)小于 value，CommEvent 屬性設(shè)置為 comEvSend，并產(chǎn)生 OnComm 事件。comEvSend 事件僅當(dāng)字符數(shù)與 Sthreshold 交叉時(shí)被激活一次。例如，如果 Sthreshold 等于 5，僅當(dāng)在輸出隊(duì)列中字符數(shù)從 5 降到 4 時(shí)，comEvSend 才發(fā)生。如果在輸出隊(duì)列中從沒(méi)有比 Sthreshold 多的字符，comEvSend 事件將絕不會(huì)發(fā)生。
CommEvent 屬性包含實(shí)際錯(cuò)誤或產(chǎn)生 OnComm 事件的數(shù)碼。注意，設(shè)置 Rthreshold 或 Sthreshold 屬性為 0，分別使捕獲 comEvReceive 和 comEvSend 事件無(wú)效。
另請(qǐng)參閱:
MARK
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