2016 Fiscal Year Annual Research Report
Information Visualization based on Cartographic Design Principles
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15K12032
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| Research Institution | The University of Aizu |
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Principal Investigator |
高橋 成雄 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (40292619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有川 正俊 東京大学, 空間情報科学研究センター, 特任教授 (30202758)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 可視化 / 地図学 / 視覚メタファー / 抽象データ / 疎性化 / 地図設計原理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，コミュニティにおける人の相互関係などの抽象データを，図式的路線図の設計原理を新たに定式化し直すことで，地図画像として可視化する手法を構築することにある．一般的に，図式的路線図を用いた視覚的比喩(メタファー)は可読性の高い視覚表現を提供するが，通常のネットワーク構造との間には，ノードの接続性における粗密の差がある．本研究では，抽象ネットワーク構造を粗性化して，さらにそれを図式的路線図に自動的に変換する手法を構築し，路線図表現に基づく新たな地図メタファーに基づく視覚表現の構築を行った．
本研究計画では，計画全体を(A)疎ネットワーク構造の抽出，(B)図式的路線図設計基準の定式化，(C)図式的路線図に基づく可視化表現の３つの課題に分けて取り組んだ．課題(A)においては，最終的に edge/vertex betweeness centrality の両方の値を参照し，ネットワーク全体を重なりを許したノードクラスタに分割する手法を採用した．ここでは，vertex centrality の値に基づくクラスタリングを行うと，その対象ノードがクラスタ間のハブに対応する．課題(B)においては，図式的路線図設計基準を，整数計画法の枠組を用いて定式化を行った．具体的には，クラスターを路線図の個々の路線に対応させて，ハブノードが乗換駅となるような路線図ネットワーク構造をまず求め，その構造に対して整数計画法による図式化路線図表現への変換を施した．課題(C)に於いては，路線図表現をダグクラウドに変換するための手法の考案を行った．具体的には，路線図が描かれている領域をグリッド状の小正方形に分割し，コンテンツのある領域に対応する小正方形にテキストを敷き詰めるための定式化を，遺伝的アルゴリズムによる最適化を用いて実現した．また，コスト関数と貪欲法によるテキスト配置探索の定式化もあわせて行った．
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