[发明专利]一种交互式的主题河流可视化方法

权利要求书

1.一种交互式的主题河流可视化方法，其特征在于，对给定的主题，计算每个主题时间序列数据的离散系数，并根据离散系数对主题进行初始排序；计算主题河流的所有极值点；对每个极值点计算波动强度与贡献度；得到用户选择的波动强度筛选比例与贡献度筛选比例，对极值点进行筛选得到歧义点；对歧义点进行可视化设计，并在界面中展示；在用户获得歧义点的标识信息后，最后通过交互对河流进行个性化重排序；以此优化主题河流的排序方式并为用户提供河流重新排序的交互方式，包括如下主要步骤：

步骤1：读入主题topic_i(i＝1,2,...,n)，y_it(t＝1,2,...,m)，其中，topic_i表示第i个主题，n是主题的总数，y_it表示topic_i在时刻t的值，m是时刻t的个数；

步骤2：对主题进行优化排序；

步骤2.1：分别对每个主题topic_i的所有数值y_it计算离散系数CV_i；

CV_i＝σ_i/μ_i，

其中σ_i为topic_i的标准差，μ_i为topic_i的均值

步骤2.2：根据离散系数对主题进行排序，CV_i越小，topic_i排列在越底层越靠近时间轴的位置；

步骤3：获取极值点集合；

步骤3.1：计算Total在各个时刻t的值wy_t，其中Total表示集合中所有主题在相应时刻高度的叠加，从可视化图形上可以认为是主题河流最顶层的轮廓，wy_t的计算公式如下：

步骤3.2：在wy_t的集合wy_Set中搜索极值点，当wy_t＞wy_t+1and wy_t＞wy_t-1，或wy_t＜wy_t+1and wy_t＜wy_t-1，t为极值点，并令极值点的集合为wExt_Set；

步骤4：计算极值点的局部波动强度，Total的局部波动强度fluctuation为两个相邻的极值点间的坡度；fluctuation的计算公式如下：

则时刻wExt_t_k的波动强度fluctuation_k为相邻极值点到点的坡度，如以下公式所示：

其中，wy₀为Total在初始时刻的值；

步骤5：计算极值点的最大贡献度；

步骤5.1：计算topic_i在时刻wExt_t_k的贡献度c_ki，其中c_ki为topic_i在时刻wExt_t_k的波动强度fluctuation_ik与Total在时刻wExt_t_k的波动强度fluctuation_k的比值；

topic_i在时刻wExt_t_k的波动强度fluctuation_ik的计算公式如下：

则topic_i在时刻wExt_t_k的贡献度c_ki为：

其中，时刻wExt_t_k为t的极值点集合wExt_Set中第k个时刻，0<k≤m；步骤5.2：将所有主题在时刻wExt_t_k的贡献度排序，贡献度最高的主题记为topic_maxk，其贡献度为该极值点的最大贡献度，记为c_maxk；

步骤6：歧义点筛选；

步骤6.1：对集合wExt_Set中所有极值点的波动强度和最大贡献度进行排序；

步骤6.2：设计交互方式，为用户提供交互接口，用户设置波动强度选择比例p₁％与最大贡献度选择比例p₂％，从wExt_Set筛选出歧义点；

步骤7：歧义点可视化设计，歧义点标识包括以下信息：1.该歧义点属于波峰或波谷；2.该歧义点贡献度最高的topic_maxk；

步骤8：交互设计；

步骤8.1：设计弹框显示主题河流详情；

步骤8.2：歧义点筛选，为用户提供设置波动强度选择比例与最大贡献度选择比例的交互界面；

步骤8.3：河流重排序，提供拖拽的交互功能，用户根据歧义点提供的信息，对具有歧义的河流在局部进行重排序，减小下层河流的波动对上层河流的影响，实现个性化读图；

步骤8.4：设计缩放交互。