Programma

Gli obiettivi del corso sono quelli di introdurre lo studente ai problemi e alle
soluzioni relative all'esplorazione visuale di dati astratti, con particolare enfasi sui fenomeni
della percezione visiva sulle metafore grafiche che possono essere adottate e sui metodi e
modelli algoritmici più comunemente utilizzati. Gli argomenti trattati sono strutturati come
segue:
1. Dati e visualizzazione: Dati strutturati, non strutturati e semi-strutturati.
Trasformazione dei dati. Dati tabellari. Attributi quantitativi, ordinali, nominali. Dati
monovariati, bivariati, trivariati, multivariati.
2. La percezione: Potenzialità e limiti del nostro sistema percettivo. Visione periferica e
visione centrale. La percezione del colore. Sistemi descrittivi del colore.
3. Problemi cognitivi: Percezione di lunghezze, di aree, di volumi. La legge di Weber.
La legge di Stevens. Le regole della Gestalt. Il modello percettivo a due stadi.
4. Task-utente: Tassonomie di task-utente.
5. La visualizzazione nel Web: Breve corso di JavaScript. Grafica Raster e vettoriale.
La libreria Scalable Vector Graphics (SVG). Focus sulla libreria JavaScript D3.js.
6. Rappresentazioni di dati multivariati: Le rappresentazioni più diffuse. Viste
combinate. Icone e glifi. Sistemi di coordinate alternativi agli assi cartesiani.
7. Strategie di progetto: Metodologie e scelte di progetto. Valutazione dei progetti
(obiettivi, difficoltà, linee guida).
8. Visualizzazione di serie temporali: Definizioni e classificazioni. Visualizzazione di
serie temporali con una o più variabili dipendenti. Casi di studio.
9. Interazione: Classificazione delle tecnologie, dei meccanismi, degli obiettivi e delle
tempistiche dell’interazione. Esempi di strategie di interazione.
10. Introduzione al disegno di grafi: Convenzioni ed estetiche di disegno. Un algoritmo
dividi et impera per disegnare un grafo senza intersezioni.
11. Rappresentazioni “n ode-link” di alberi: Disegni a livelli. Disegni HV. Limitazioni delle
rappresentazioni “node-link”.
12. Rappresentazioni “space-filling” di alberi: Algoritmi e sistemi. Varianti 2D e 3D.
13. Rappresentazioni di grafi e reti con approcci “force-directed": Il paradigma. Il
metodo del baricentro di Tutte. Gli Spring embedder. Scalabilità e flessibilità del
paradigma force-directed. Gli algoritmi di Fruchterman-Reingold e Barnes-Hut.
Simulazione di distanze graph-teoretiche. Uso di campi magnetici. Funzioni di
energia generiche. Gestione dei vincoli di disegno.
14. Rappresentazioni di Dati Gerarchici: L’approccio alla Sugiyama. Passo 1 –
Rimozione dei cicli diretti. Passo 2 – Assegnamento ai livelli. Passo 3 – Riduzione
degli incroci. Passo 4 – Assegnazione della coordinata orizzontale.
15. Rappresentazioni ortogonali: Calcolo dei disegni ortogonali con un ridotto numero di
piegamenti tramite reti di flusso. L’approccio Topologia-Forma-Metrica. Estensione
ai grafi di grado arbitrario.

Testi Adottati

Dispense fornite dal docente e scaricabili dal sito del corso:
http://www.dia.uniroma3.it/~infovis/ Per scaricare il materiale sono necessarie delle
credenziali da richiedere al docente.
Bibliografia di riferimento:
• Colin Ware, “Information Visualization: Perception for Design”, Morgan Kaufmann,
3rd ed., 2013
• Tamara Munzner, “Visualization Analysis and Design”, CRC Press, 2014