L'objectiu de l'assignatura és donar a conèixer els principis bàsics de la visualització de dades, tant des d'un punt de vista més teòric, com des d'un punt de vista pràctic. En finalitzar l'assignatura, l'estudiant hauria de ser capaç de fer una neteja de dades, un disseny visual i una implementació emprant les tècniques més conegudes de visualització de dades.
Professorat
Responsable
Pere Pau Vázquez Alcocer (
)
Hores setmanals
Teoria
1.5
Problemes
0.5
Laboratori
2
Aprenentatge dirigit
0.15
Aprenentatge autònom
20
Competències
Competències Tècniques de cada especialitat
Direcció i gestió
CDG3 - Capacitat per a la direcció de projectes de recerca, desenvolupament i innovació, en empreses i centres tecnològics, amb garantia per la seguretat de les persones i béns, la qualitat final dels productes i la seva homologació.
Específiques
CTE9 - Capatitat per a aplicar mètodes matemàtics, estadístics i d'intel·ligència artificial per a modelar, dissenyar i desenvolupar aplicacions, serveis, sistemes intel·ligents i sistemes basats en el coneixement.
CTE11 - Capacitat per a conceptualitzar, dissenyar, desenvolupar i avaluar la interacció persona-ordinador de productes, sistemes, aplicacions i serveis informàtics.
CTE12 - Capacitat per a la creació i explotació d'entorns virtuals, i per a la creació, gestió i distribució de continguts multimèdia.
Competències Tècniques Generals
Genèriques
CG9 - Capacitat per a comprendre i aplicar la responsabilitat ètica, la legislació i la deontologia professional de l'activitat de la professió d'Enginyer en Informàtica
Competències Transversals
ús solvent dels recursos d'informació
CTR4 - Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i d'informació de l'àmbit de l'enginyeria informàtica, i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.
Raonament
CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.
Bàsiques
CB7 - Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, essent incomplerta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis.
CB8 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons darreres que les sustenten- a públics especialitzats i no especialitzats d'una manera clara i sense ambigüitats.
CB9 - Que els estudiants posseeixin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant d'una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigida o autònoma.
Objectius
Introducció a la visualització
Competències relacionades:
CDG3,
CTE12,
CB7,
CB9,
Subcompetences:
Implementació de sistemes de visualització de dades
Competències relacionades:
CDG3,
CTE9,
CTE11,
CTE12,
CTR4,
CTR6,
CB7,
CB8,
CB9,
CG9,
Subcompetences:
Implementació de sistemes de visualització
Neteja de dades
Diseny de sistemes de visualització
Neteja de dades
Diseny de sistemes de visualització
Implementació de sistemes de visualització
Continguts
Introducció a la visualització
En aquest apartat s'introduiran els conceptes més importants de visualització, es descriuran algunes males pràctiques. També es parlarà de la història de la visualització.
Representacions visuals de les dades
En aquest tema es mostraran les tècniques més bàsiques de visualització de dades i també es presentaran algunes tècniques més avançades per a visualitzar dades complexes, com visualització de múltiples variables o visualització geoespacial.
Percepció
S'explicarà el funcionament elemental del sistema de percepció visual. També es descriuran alguns conceptes importants com les variables preatentives, la importància del color, i els principis de percepció més important. També es descriurà quines variables visuals es perceben amb més cura que d'altres.
Disseny de mútiples vistes
Per representar informació altament complexa, és molt comú necessitar múltiples variables i vistes. En aquest apartat es parlarà de com dissenyar sistemes complexes utilitzant múltiples vistes: quines formes hi ha d'organitzar les vistes, separar les dades, i com crear interaccions connectades.
Implementació d'aplicacions de visualització de dades
Existeixen moltes eines i tecnologies desenvolupades que permeten la programació de sistemes de visualització de dades. Hi ha eines que no requereixen cap tipus de programació com Tableau, Vega, Lyra o que faciliten més control sobre el resultat emprant llenguatges de programació i llibreries com altair per Python, matplotlib per R, o D3 per JavaScript.
L'objectiu d'aquest tema és que els alumnes siguin capaços d'avaluar les necessitats que demana un projecte per tal de poder escollirl 'eina correcta.
A banda, també serà fonamental que els alumnes aprenguin a realitzar aplicacions interactives de visualització de dades utilitzant una llibreria moderna, com altair o Vega.
Activitats
ActivitatActe avaluatiu
Introducció a la visualització i els sistemes de visualització de dades
Desenvolupament del tema: Introducció a la visualització
Teoria: Definició de visualització. Importància i impacte. Introducció als sistemes de visualització.
Desenvolupament del tema: percepció i color.
Rànquing de variables visuals.
Conceptes de percepció: variables preatentives.
Principis de percepció.
Marques i canals.
Ús del color i paletes de colors.
Teoria: Percepció i color. Rànquing de variables visuals. Conceptes de percepció: variables preatentives. Principis de percepció. Marques i canals. Ús del color i paletes de colors.
Problemes: Percepció i color. Rànquing de variables visuals. Conceptes de percepció: variables preatentives. Principis de percepció. Marques i canals. Ús del color i paletes de colors.
Desenvolupament del tema: Disseny de múltiples vistes.
Organització de múltiples vistes.
Vistes coordinades.
Interacció.
Anàlisi exploratòria de dades.
Teoria: Disseny de múltiples vistes. Organització de múltiples vistes. Vistes coordinades. Interacció. Anàlisi exploratòria de dades.
Problemes: Disseny de múltiples vistes. Organització de múltiples vistes. Vistes coordinades. Interacció. Anàlisi exploratòria de dades.
Laboratori: Implementació de sistemes de múltiples vistes coordinades.
Implementació d'interacció creuada.
Aprenentatge dirigit: Implementació de sistemes de múltiples vistes coordinades.
Implementació d'interacció creuada.
Aprenentatge autònom: Implementació de sistemes de múltiples vistes coordinades.
Implementació d'interacció creuada.
Teoria
3h
Problemes
1h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
9h
Aprenentatge autònom
10h
Implementació d'aplicacions de visualització de dades.
Aprenentatge d'una eina o llibreria de visualització de dades.
Projecte de visualització de dades.
Laboratori: Aprendre una eina o biblioteca de visualització de dades. Projecte de visualització de dades.
Aprenentatge dirigit: Aprendre una eina o biblioteca de visualització de dades.
Desenvolupament del projecte de visualització de dades.
Aprenentatge autònom: Aprendre una eina o biblioteca de visualització de dades.
Desenvolupament del projecte de visualització de dades.
Entrega de la primera part del projecte: Visualització estàtica Objectius:21345 Setmana:
4 Tipus:
entrega
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h
Entrega Lab2
Entrega de la segona part del projecte: Lab2 Objectius:2345 Setmana:
7 Tipus:
entrega
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h
Examen final
Es farà una prova final per demostrar els coneixements adquirits en l'assignatura. Objectius:21345 Setmana:
8 Tipus:
examen final
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
4h
Metodologia docent
L'assignatura s'impartirà d'una forma molt pràctica. Cada dia es comentaran alguns conceptes teòrics, i la resta de la sessió es dedicarà a treballar els conceptes en el laboratori. Es començarà per la resolució d'exercicis senzills de visualització i de seguida es passarà a desenvolupar un projecte en dues etapes. En una primera etapa, es realitzarà una visualització de múltiples vistes estàtica i en una segona, s'afegirà interacció.
Mètode d'avaluació
L'assignatura s'avaluarà amb un projecte que tindrà dues entregues i un examen final. La primera entrega serà una visualització estàtica (Lab1) i la segona serà una visualització interactiva (Lab2).
La nota final serà:
NF = Lab1 * 0.3 + Lab2 * 0.4 + Final * 0.3
Els estudiants haurien de tenir coneixements bàsics d'estadística i eventualment de gràfics per computador. També han de saber programar en algun llenguatge de programació general, preferentment Python.