交互技术论文范文

2022-05-09

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第一篇:交互技术论文范文

信息技术背景下小学数学交互课件设计初探

摘 要:在小学数学教学中,传统的课件制作过于僵化、缺乏双向交流过程。在信息技术背景下,小学数学教师应当利用交互式电子课件,实现教学课件的“交互”、“双向交流”功能,为促进小学数学教学课件的改革、提升小学数学教学效率奠定基础。

关键词:小学数学;交互课件;设计对策

在信息技术背景下,小学数学的教学课件已经基本摆脱了传统的手工模式而逐渐呈现信息化的特点。而随着新课程改革的不断深入发展,“翻转课堂”、“让学引思”等教学理念的提出,让现代教育者充分看到了学生在课堂教学中的主体性,认识到发挥学生主观能动性对于学生今后的成长和发展而言的积极意义。在这样的社会背景下,交互课件作为实现师生之间良性沟通交流,发挥学生学习主观能动性的重要课件,逐渐进入了广大教师的视野,并被有机地运用到课堂教学中。和传统的课件相比,交互课件的最主要特征在于其“交互性”,能夠灵活地满足学生的动态需求,全面提升学生学习的主体性,促进学生学习能力的提升。本文结合当前小学数学课件制作现状,探索在信息技术背景下小学数学交互课件的设计对策。

一、 当前小学数学课件制作现状

当前,受到信息化水平的影响,教师在课堂教学中,已经广泛地使用多媒体辅助教学。但是,由于受到教师自身信息化能力的影响,小学数学课件制作存在如下问题:

(一) 课件过于僵化,缺乏灵活性

在当前的小学数学教学课件中,绝大部分的教师只不过是将课本上的静态知识转化为电脑上的动态知识,这种照本搬的课件制作模式,无疑显得过于僵化。同时,很多教学课件都是教师在备课的过程中就已经制作好,在课堂教学中,教师直接讲解课件上的知识,这样的教学模式,难以满足学生的动态化、多样化需求,同时,对于学生在课堂教学中提出的新问题、新知识,教师的教学课件难以灵活变通以适应学生需求,这种缺乏灵活性的教学课件,和现代的教育目标相比着实具有一定的滞后性。

(二) 单向灌输,缺乏双向交流

在新课程改革不断深入发展的社会背景下,强调师生之间的沟通和交流,是时代教育赋予现代教师的职责。而在当前的小学数学教学中,由于教师的教学课件是固定的、难以变通的,并且,教师的整个课堂教学呈现单向灌输的状态,双向沟通交流的缺乏,使得教师的课堂教学难以满足新课程改革的教育目标,不利于小学数学教学的改革和发展。

二、 交互式教学课件在小学数学教学中运用的现状

结合以上分析可见,在当前的小学数学课件制作中,教师的教学课件主要呈现的是僵化的、单向灌输的教学现状。这种僵化的、单向灌输的教学现状,和现代教育的要求是背道而驰的。而交互式教学课件在小学数学教学中的运用,具有如下积极的意义:

(一) 有利于改变传统单向灌输的教学状态,实现双向互动的教学目标

在新课程改革的背景下,课堂教学应当是一个互动的、交流的过程。交互是教学课件在小学数学教学中的运用,所体现的就是一个“交互”性,即教师可以根据学生的个性化、多样化和动态化需求,灵活地变更教学课件的内容,促使教学课件和教学内容与学生的需求相适应,有利于激活小学数学的教学课堂,实现双向互动的教学目标。

(二) 有利于发挥学生课堂教学主体性,激发学生学习兴趣

俗话说:兴趣是最好的老师。在小学数学的教学中,不断发挥学生的学习主观能动性,有利于激发学生的数学学习兴趣。交互式教学课件在小学数学教学中的运用,有利于促使教师充分关注学生的动态需求,发挥学生在课堂教学中的主人翁地位,让学生全面地、积极地参与到课堂教学中来,调动学生的学习积极性,促进学生学习兴趣的提升。

三、 信息技术背景下小学数学交互课件的设计对策

在当前小学数学的课件制作中,绝大部分教师都是通过Power-Point2000(以下简称PPT)软件进行制作。而在课件制作的过程中,超链接、动画、插入对象等都是实现交互课件目标的有效途径。

(一) 利用超链接实现交互功能

在PPT的制作过程中,超级链接是一种内容的跳转技术,即教师可以利用超链接功能,实现课件的某一点跳转到另外的内容上,可以是电子邮件、网页,也可以是视频、音频材料等。超链接功能在课件制作中的运用,教师可以结合教学的内容,适应不同的教学情境,链接有用的教学资源。而PPT制作中,超链接功能的运用是比较简单的,用户只需要为制定对象指定链接的目标就可以实现这样的教学功能。如使用超级链接实现教学内容的跳转、使用超级链接实现屏幕提示信息等等。

(二) 利用动画设置实现交互功能

动作设置是PPT制作过程中的一个关键性功能,利用动作设置,可以实现教学课件“有声有色”的目标。而在动作设置上,教师可以结合教学的实际需要,实现“鼠标单击”、“鼠标移过”等方式的播放声音、突出显示功能。在动画设置的过程中,教师不可忽略的两大因素:一是声音,二是视频,这两者是课件设计的关键元素,是凸显课件音画俱全、声情并茂特征的有效手段。因此,教师在引入声音元素以及视频元素的过程中,应当尽可能实现声音与视频交互功能。例如,我们常说的“循环”、“重复”等,都是比较容易实现的功能,同时也有利于实现师生之间的双向互动。

(三) 课件引入网络,实现交互功能

将课件引入网络,并不是说要设计出网络版的教学课件,主要是指教师在教学课件设计的过程中,利用互联网资源的优势,搭建受众与网络沟通的桥梁,进一步增强课件使用的交互性。在信息技术的背景下,很多课件的制作者都会借助网络素材以及相关的资源信息,以满足课件制作的多样化需求。例如,在小学二年级数学《位置与方向》课件制作时,教师就可以引入学校所在地的城市地区,让学生在地图上清晰地辨认东西南北方向,教师还可以指导学生自主选择一个地址,打开地址所连接的地图或者是网页,让学生认识方向、表达事物方位等,有效地实现课件的交互功能。

综上所述,信息技术背景下,教师在小学数学教学课件的制作过程中,应当紧密结合互联网资源优势,结合PowerPoint的课件制作功能,制作交互式的教学课件,为激发学生数学学习兴趣,全面提升小学数学教学效率奠定基础。

参考文献:

[1] 国华,张景生.PPT课件中各种交互功能的实现方法[J].软件导刊·教育技术,2008(11).

作者简介:姚兰芬,江西省贵溪市,贵溪市第一小学。

作者:姚兰芬

第二篇:“人机交互技术”课程教学探索与实践

摘要:“人机交互技术”课程是软件工程专业的必修课,对本课程的教学探索与实践都具有重要的现实意义。本文依据“人机交互技术”课程的特点,阐述和分析了本课程的教学内容、教学方法和教学手段;以面向应用型本科教育和面向工程教育为目标,对该课程的教学进行了初步的探索与实践。

关键词:“人机交互技术”;课程改革;应用型本科教育;工程教育

人机交互技术是信息技术的一个重要组成部分,已经在制造业、教育、娱乐、军事和日常生活等領域得到了广泛的应用,其发展对人类生产和生活都产生了广泛而深刻的影响。在美国信息技术顾问委员会发布的“二十一世纪的信息技术报告”中,将人机交互和信息管理列为新世纪4项重点发展的信息技术之一,其目标是研制“能听、能说、能理解人类语言的计算机”;在我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,人机交互被列为了支撑信息技术发展的科学基础之一;在最新的软件知识体系SWEBOK(the Software Engineering Body of Knowledge)中,已将人机交互作为子知识域,列入到了软件设计和软件测试知识域中。

按照Hewett等人给出的定义,所谓人机交互(Human-Computer Interaction,HCI),是指关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,并围绕相关的主要现象进行研究的学科。狭义地讲,人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换,它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。作为21世纪信息领域的重要研究内容之一,国内外众多高校已将人机交互课程设为软件工程专业的必修课,一些知名高校还创建了实验室或研究所,对人机交互技术进行研究。因此,对HCI课程的研究与实践具有非常重要的意义,而如何有效组织和开展课堂教学,更好的适应本科教学和软件工程学科的发展,并对课程教学进行探索和实践就成为当下的首要任务。

一、教学内容、目标与课程特点

人机交互的研究内容十分广泛,涵盖了建模、设计、评估等理论和方法,以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面的应用研究,主要内容包括:人机交互界面表示模型与设计方法、可用性分析与评估、多通道交互技术、认识与智能用户界面、群件、Web设计、移动界面设计等。作为软件工程专业的核心课程,“人机交互技术”课程的教学目的是:通过对人机交互技术的相关知识介绍,使学生了解人机交互的基本概念和基本技巧,掌握用户界面设计的基本原则和方法;结合当前主流界面实现技术,使学生熟练掌握软件系统用户界面设计的主要过程和可用性评价方法,对目前本领域的研究现状、主要方法及其相应的评价体系有所了解。对课程的教学要求有:对人机交互技术的相关知识、原理、应用和模型等进行深入浅出的介绍和分析,使学生对人机交互方法有比较深入的理解,能够从系统结构角度分析现有的软件系统,并能利用所学到的有关人机交互技术的知识,设计和实现友好的人机交互系统。

“人机交互技术”是一门实践性和应用性很强的课程,应以实践操作性内容为主,理论概念讲授为辅。在教学过程中除了要培养学生具备扎实的理论知识基础,更要注重培养学生的实践应用能力,即:利用所学到的有关人机交互技术的知识设计和实现友好的人机交互系统。在课堂教学中,应避免孤立、枯燥的纯理论讲解,而是通过讲解常见实例的应用方法给学生引入相关知识、原理和模型,让学生能够快速入门与提高,并将相关理论应用于实际应用。课程采用课堂讲授和实践教学相结合的手段开展教学活动。课堂授课包括理论教学和实验教学,学生课堂学习也包括理论学习和实验练习,学生课后练习包括课后作业,即书面作业以及上机作业。教学时,鼓励学生多进行实验练习,不仅仅局限于课内实验,也可以布置一些随堂思考题让学生课后自行上机练习,激发学生学习的主动性和积极性。同时,安排学生课后自学相关内容,随后在课堂上进行检查,培养学生的自学能力、独立分析问题和解决问题的能力。课程设置了相应课时的实验,其目的是使学生通过实验教学验证课堂教学的理论,理解和掌握人机交互技术中最基本、最广泛应用的概念、原理、理论和算法,更好地掌握课程教学大纲要求的内容。

二、软件工程专业现状与分析

近年来,随着我国软件人才的旺盛需求和软件工程领域的科学技术的进步,软件工程的专业学科建设得到迅猛发展。自1988年起,我国部分高校开始试办软件工程的本科专业。2001年,国家计委、教育部与财政部联合批准试办了35所示范性软件学院。2011年,软件工程学科正式成为独立一级学科。2012年,软件工程专业成为我国普通高等教育的基本专业。目前,我国已有近百所高校成立了独立的软件学院,软件工程本科专业点已达到500多个。为了推动软件工程专业教学改革,2014年12月,教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会和全国高等学校计算机教育研究会联合启动了“本科软件工程专业应用型人才培养研究”项目,由桂林电子科技大学、金陵科技学院、浙江大学城市学院和合肥学院牵头,探讨软件工程专业建设、专业改革和应用型人才培养的途径。

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度,教育部已将工程教育专业认证列入新一轮本科教学“五位一体”评估范围和“卓越计划”人才培养质量验收条件之一。2015年10月,为了适应国际工程教育认证的发展趋势,由教育部主管、工程教育相关的机构和个人组成的全国性社会团体——中国工程教育专业认证协会(Chinese Engineering Education Accreditation Association,CEEAA)成立,主要负责我国工程教育认证工作的组织实施。2016年6月,我国正式加入国际上最具影响力的工程教育学位互认协议《华盛顿协议》,对于通过认证协会认证的工程专业,其毕业生学位得到《华盛顿协议》其他组织的认可,极大地提高了我国工程教育的国际影响力。

教育部在《高等学校软件工程专业规范》、《中国工程教育认证标准(2015版)》、《计算机类专业教学质量国家标准》和《ITSS-信息技术服务标准》的基础上,形成了《高等学校本科软件工程专业应用型人才培养指导意见(2016版)》(以下简称《指导意见》)。在《指导意见》中,重新审定了包括“人机交互技术”课程在内的专业核心和方向课程的教学实施方案,将软件工程专业的每项毕业要求分解为可考核的指标点,给出了支持毕业要求的细化指标,建立了指标点与教学活动之间的关联关系,建立了应用型软件工程专业人才培养新模式,形成了“本科标准+职业能力”的地方性、应用型大学软件工程专业人才培养新方案。

三、课程教学探索与实践

自我校2011年开设软件工程专业以来,“人机交互技术”課程已经成为培养专业实践能力的核心课程之一。本课程在专业培养目标中的定位为:通过深入分析和理解软件系统人机交互的相关知识、原理、应用和模型,使学生对软件人机交互方法有比较深入的理解,能够从系统结构角度分析现有的软件系统,并能利用所学到的有关人机交互技术的知识设计和实现新的人机交互系统。课程支撑的知识和能力要求有:具备运用工程基础知识和本专业基本理论解决实际工程问题的能力,具有系统的工程实践学习经历;了解本专业的发展动态和前沿知识;具备运用系统性的软件工程思维方法实施软件工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析。对应的职业核心能力指标为:通过深入分析和理解软件系统人机交互的相关知识、原理、应用和模型,使学生对软件人机交互方法有比较深入的理解,能够从系统结构角度分析现有的软件系统,并能利用所学到的有关人机交互技术的知识设计和实现新的人机交互系统;至少掌握一种开发语言,并熟悉该语言的开发环境及调试工具;掌握软件开发过程中所使用的工具和方法。在他人指导下,根据软件需求规格,进行过程、组件或模块设计,且有能力对结果进行测试与评估。根据需求文档,编写功能模块的测试设计文档,并执行测试,记录测试结果,提交缺陷报告,编写测试总结报告。

在近年来的课程教学过程中,通过课题组教师的共同探索、讨论与实践,结合应用型本科人才培养和工程教育认证目标,我院初步形成了具备自身特色的教学方法与手段。

1.面向应用型本科教育和工程教育。将工程教育专业认证作为提高应用型人才培养质量的重要手段,系统地开展教学改革,创新教育教学模式,切实完善应用型人才培养质量保障和监控体系,使专业认证成为工程教育和应用型人才培养模式改革的助推器,从而全面提升工程人才培养质量。坚持以学生为本的产出导向策略(Outcomes-based Education,OBE),把教学在学生身上产生的能力(成果)作为课程教学目标达成的度量。在教学实施方案中给出课程支撑的毕业要求和具体指标点,并细化为具体的教学任务。在“人机交互技术”课程中,将毕业要求设定为以下几项:①掌握软件工程的基本理论和方法;②具备应用系统性的软件工程思维方法实施软件工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;③掌握人机接口开发过程中所使用的工具和方法;④能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。根据上述毕业要求,在日常的教学活动中,对教师的教学内容、学生的作业、自学内容、讨论内容和实验项目、课程的考核与成绩评定方式、课程的评价与改进机制都做了详细的分解,以便更好的助力于学生毕业要求的达成。

2.强调“以用户为中心的设计”,而不是“以产品为中心的设计”。人机交互设计所要解决的问题是如何有效地帮助用户完成他们的任务,并尽量使用户在交互过程中获得愉悦的心情。以用户为中心(User-Centered)的开发是指应以真实用户和用户目标作为产品开发的驱动力,而不仅仅是以技术为驱动力。设计良好的系统应能充分利用人们的技能和判断力,应支持用户,而不是限制用户。以用户为中心的开发需要透彻了解用户及用户的任务,并使用这些信息指导设计。在传统的教学过程中,师生往往注重系统功能的实现,即:注重如何设计和开发能实现相应功能的产品,却并不重视最终用户的工作条件和使用感受等。但是,作为一种“全新的事务”,软件是复杂的,传统的工程类比很容易产生误导,从而导致难以系统化设计和开发实用、可靠的软件产品,最终导致“软件危机”。因此,在具体的教学过程中,可以结合可用性评估等内容,引导学生转变思路,模拟典型用户使用产品的情形,从中找出潜在的问题。这种角色扮演的优势在于:用户通常在看到或尝试某种事物后,才知道自己需要什么或是不需要什么,才能准确反馈系统应该做什么和不应该做什么,不仅有利于检查获取的需要是否存在偏差,同时对设计方案也有很好的验证效果。兼顾开发设计人员和最终用户的双重视角,才能真正做到“以用户为中心”。

3.采用“案例+讨论+实践”的教学新模式。“人机交互技术”是一门工程实践性很强的课程,也涉及大量概念、模型、原则和方法的介绍。如果采用传统的填鸭式教学,让学生死记硬背相关的知识点,这些枯燥的理论知识不仅难以记忆,反而会引起学生的反感,同时造成理论知识与工程实践的相互脱节,显然违背了以产出为导向的培养目标。因此,如何把教学内容转化为学生的能力就成为课程教学目标达成的关键。在实际的教学活动中,我们采用了一种案例+讨论+实践的教学新模式,将理论教学与工程项目/案例有机结合,借鉴企业的实际需求,形成理论实践一体化的教学思路。下面以讲解可用性工程及设计原则为例,介绍这种教学新模式的几个步骤:①首先介绍各项原则的基本内涵和意义(理论教学),让学生对可用性工程及设计原则有一些初步的了解;②结合某种常见的商用软件,围绕各项设计原则,分析和讨论其在产品中的具体体现,以提高学生的学习兴趣和巩固知识(启发式教学);③引入企业的实际项目/案例,提出目标产品的功能需求,要求学生给出概念性设计或用户界面原型(案例教学)。为了培养学生的探索精神和主动思考能力,可以将学生分为多组,其中一组为设计组,其余几组为用户组,以团队的形式进行头脑风暴。由设计组向用户组了解用户需求,根据用户需求进行迭代设计;由用户组对设计原型做可用性评价,用户组也可以参与设计。各组之间可以相互讨论,教师给予相应的指导和建议。在大量分析和讨论的基础上,由全体同学共同完成概念性设计或用户界面原型,不仅有利于提升学生对产品HCI设计优劣的敏感度和判断能力,也有利于提升学生的创新能力和主动性。

四、结语

随着软件行业的不断发展,软件人才面临的挑战越来越严峻。通过近年来的教学探索与实践表明,只有不断深化教学改革,突出软件工程专业特色,借鉴先进的工程教育理念和行业标准,以培养应用型软件工程人才为目标,才能培养出适合社会发展需要的人才。

参考文献:

[1]Thomas T Hewett,et al.ACM SIGCHI curricula for human-computer interaction[R].New York:ACM,1992.

[2]孟祥旭.人机交互基础教程[M].第3版.北京:清华大学出版社,2016.

[3]骆斌.人机交互——软件工程视角[M].北京:机械工业出版社,2012.

[4]T Winograd.Bring Design to Software[M].Addison-Wesley,1996.

作者:胡勇

第三篇:可视化交互空间数据挖掘技术的探讨

摘 要:文章主要围绕可视化交互空间数据挖掘技术,阐述了可视化与空间数据挖掘之间的关系、交互可视化的关键方式。进而对数据挖掘中的两种常用技术做出了进一步探究,以供相关人员参考。

关键词:可视化;交互;空间数据挖掘

目前,在地理信息获取技术的快速发展中,存储在空间数据库中空间数据的深度与广度也获得了进一步发展,传统的空间统计与分析方式已很难对此进行快速且有效的处理与分析。因此,为了让这些数据能够得到更为有效的处理与分析,空间数据挖掘技术便随之产生。

1 可视化与空间数据挖掘之间的关系

空间数据挖掘的知识发现,主要是针对有一定可视化需求的地理空间数据,对于广大用户来讲,地理可视化可以为其提供符合空间目标心理认知过程的相关信息呈现与实际分析环境,因此可考虑把空间数据挖掘过程放置在地理可视化的环境下实行。针对知识发现与构造而言,可视化具有以下比较突出的两点优势:(1)提供较强的交互功能,使用户可以将自身的能动性自由发挥出来,并对数据挖掘过程进行较好的控制。(2)提供较为丰富的可视化表现能力,根据空间数据的各个维度与角度一起进行分析,这对于用户进一步理解问题与选择更加适宜的数据挖掘模型算法非常有利。根据空间数据知识发现的整个过程来讲,差不多所有过程均能与可视化相结合,其中包含数据选择过程与数据预处理阶段等,可视化方式对知识的整合、提取与传输具有非常重要的作用[1]。总而言之,针对空间知识发现来讲,其必须经历一个循环过程,即数据挖掘算法运用、结果检测与可视化、将挖掘方式加以改善。在此整个过程当中,针对有关用户将自身视觉观察能力与专家知识的合理融入,可视化环境对此具有重大意义。

2 交互可视化的关键方式

经常使用的可视化技术主要有以下几个方面。

2.1 基本查询观察技术

包含地图平移、放缩、视点选取与其他不同图形,比如,空间查询与选取技术等。

2.2 色彩的运用

人们对于色彩非常敏感,因而在可视化中,色彩有着很关键的地位,通常情况下,可利用色彩将数据的实际变化趋势、部分分布规律等方面清楚表示出来。在交互可视化中,应当让用户自由对不同色彩形式的数据描述进行选择,色相、亮度与饱和度等,用户可任意将此加以调整,同时系统环境也应当为其提供部分较为有效的色彩形式,从而让用户有更多选择。

2.3 自动专题制图技术

在时空数据分析与数据挖掘过程中,会有很多不同的专题地图。不过,怎样才能将一些专题信息更好地体现出来,也变成了用户对数据进行深入分析的一种负担。而自动专题制图技术,则能够利用系统内置的地圖制图知识,将数据信息在地图上自动体现出来。这种方式不仅能够使用户对于这一方面的负担得到有效降低,并且还能较好地防止因为没有足够的地图知识而致使不适宜的表示,从而让用户可以投入更多精力对数据做出进一步分析。

2.4 不确定数据与缺失数据可视化

在空间数据库当中,数据的不确定与缺失现象普遍存在,怎样利用可视化方式让用户真正意识到数据的质量问题,同时在之后的数据分析中采用与之对应的方法进行有效处理,这也变成需要进行深入探究的关键问题。针对数据的不确定性,在一般情况下,都会通过色彩尤其是饱和度与色调之间的调配,同时与其他数据视图并列或是叠置进行表达,也可利用符号的模糊化将此类信息呈现出来。而针对数据的缺失现象,通常可使用固定值代替同时在图形中体现出来,这种方式能够较好地发现缺失数据的实际分布情况[2]。

3 数据挖掘中的两种常用技术

3.1 贝叶斯网络和决策树

贝叶斯网络主要是对一组数据变量之间概率的有关关系进行表示的图形模型,如图1所示是一个典型的贝叶斯网络结构,主要体现了4个变量之间的相互关系。其来源于人工智能领域,最初是在专家系统当中加以应用,关键是对不确定信息进行有效处理。其呈现出的形式属于一个网状模型,而在这之中的概率模型则是根据贝叶斯理论而获得。贝叶斯网络在可视化空间数据挖掘中的应用,主要可以从用户界面交互、地理信息学当中的空间决策支持与环境制图方面体现出来[3]。

决策树主要是一种树状结构,通常是对一组数据训练以后所获得的结果,依照某一属性将数据集合进行的实际测试便是其内结点,进而根据各个数据记录,将此不一样的属性值分成较多分支,而针对最后的叶结点而言,则是将最终类型或类型的分布体现出来。决策树图形很容易可视化,并且对于其原理与实际形式的理解也并不是非常困难,因此在空间数据挖掘中经过把决策树可视化,同时和地图进行动态连接,便能够将空间数据结构更好地体现出来。这对于用户进一步分析空间数据有很大帮助,并且还能够使人们的分析决策能力得到一定提升。

3.2 在数据挖掘应用中,决策树与贝叶斯网络的有机结合

针对两者的有机结合,根据紧密程度可将此分为以下几个层次

3.2.1 结果校验比较

其主要是指针对某项实际任务(通常为监督分类),可各自经过决策树方式与贝叶斯网络分析数据,进而比较两者所获得的最终结果,以此使结果校验的根本目的得以实现,并且还能够让某种模型对于目前也许会出现问题的情况得到避免。

3.2.2 线性结合

主要是指先利用某种方式的预处理,之后再把中间结果导入另外一种方式,从而获得最终结果。因为决策树计算相对较为简单,已有的决策树算法通常具备了对数据“噪声”或者缺失数据进行有效处理的能力。而贝叶斯网络则相反,其学习非常繁杂,特别是在数据量比较大等有关状态下更加显著。因此,可先采用决策树方式将一些数据加以处理,之后再对运用贝叶斯网络开展进一步数据挖掘工作进行考虑。此外,因为决策树方式能够获得相应规则,所以此类规则便可当作用户的先验知识,进而将其引进贝叶斯网络的学习当中。反之,贝叶斯网络因为自身能够较好地考虑到先验知识的优势,所以可先将其当作一种知识表达的图形模型,以此在一定程度上制约决策树方式的假设空间,让计算量得到大幅降低。此外,贝叶斯网络还能够将多源数据融入统一的模型当中,从而在统一的图形模型中,更好地采用其他数据挖掘方式,将多源数据的可靠性问题加以处理[4]。

3.2.3 完全结合

两者的完全结合必须具有高度交互可视化的界面,用户可在任意时间对知识发现的整个过程进行干预或监控,可在任意时间通过某种方式分析与处理中间结果,同时也可将目前的分析进程中止,实行回溯分析。此种方式是最为理想且很难实现的知识发现形式,用户在处理有关问题时,可根据多个模型与不同角度做出深入分析,进而使结果更加可靠,并让用户参与度得到进一步提升。用户的先验知识不单只是在数据挖掘的初期才会将其作用发挥出来,同时还能在后期帮助用户将处理进程进行有效调整,并及时发现也许会产生的错误。这样不但能够获得新知识,而且又能将此当作新的先验知识而融入以后的知识发现当中。实际上就是把整个数据挖掘过程转换成一个循环交替、逐渐上升的过程,进而使其可靠性与透明度得到一定提升[5]。

具体而言,先经过决策树方式对数据进行预处理,使某種数据减量目的得以实现,其次则可利用贝叶斯网路分析变量之间的关系,把有关变量经过决策树算法获得多个决策树模型,因为贝叶斯网络与贝叶斯统计方式能够较好地防止数据过配,而针对此类多个决策树模型,则需要重新经过贝叶斯网络验证,此外还可利用不一样的决策树剪裁算法进行比较,这样不但在选择决策树模型时更加方便,并且也能够将不同剪裁方式的性能做出进一步分析与比较。反之,决策树模型同样也可对贝叶斯网络中学习获得的因果关系与局部概率的具体分布进行验证。整个过程不管是贝叶斯网络,或者决策树,均是以可视化方式来表现出来,不同视图之间可进行连接,这样在做比较与分析时则会更加容易。

4 结语

在空间数据探究分析过程中,把可视化技术与空间数据挖掘这两种方式进行有机结合,使其成为一种可视化交互空间数据挖掘技术,这对于大量空间分析与空间决策具有很大帮助。针对可视化交互空间数据挖掘技术而言,应当将地图的优势充分发挥出来,尤其是动态交互地图,其对空间信息传输与引导用户思维具有重大意义。

[参考文献]

[1]王玲.基于GIS空间数据挖掘技术的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2013(6):121-123.

[2]南丽丽.基于云模型的数据挖掘技术研究[J].数字技术与应用,2013(7):65.

[3]朱亚琼.可视化驱动的交互式数据挖掘方法研究[J].电脑知识与技术,2016(36):4-5.

[4]贾泽露,张彤.基于GIS与SDM技术的可视化空间数据分类研究[J].测绘科学,2012(1):115-118,165.

[5]刘耀林,张彤.可视化交互空间数据挖掘原型系统设计与实现[J].武汉大学学报(信息科学版),2016(10):916-919.

作者:赵文博 王曙燕

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