Visualisering af data - Så simpelt, og dog så kompliceret!
Alle er før eller siden stødt på at skulle visualisere data af mere eller mindre kompliceret natur. I sin simpleste form drejer det sig om at plotte en funktion af én variabel, f.eks. f(x) = sin(x) som funktion af x, og hvis der, som i dette tilfælde, er tale om en simpel funktion, er opgaven ligetil. Er der derimod tale om en mere kompliceret funktion, som f.eks. også har en parametrisk afhængighed af nogle indgående størrelser, f.eks. f(x;a,b,c) = a*exp(-(x-b)^2/c^2), kan visualiseringen være lidt mere krævende - man skal f.eks. overveje, hvilke værdier parametrene kan have, og afhængig af deres (absolutte og relative) størrelser og fortegn kan dataene se vidt forskellige ud. Dette er naturligvis mere kompliceret end blot at visualisere f(x) = sin(x), men dog stadig ukompliceret, idet man har et lukket, analytisk udtryk for dataene. Endelig kan der være tale om data, som man ikke kan udtrykke som f(x) = ..., f.eks. fordi dataene repræsenteres ved et integral, som ikke kan løses analytisk, men skal løses numerisk, eller fordi dataene af andre årsager kun kan udregnes numerisk.
Specielt i det sidste tilfælde, hvor dataene ikke kommer fra et lukket funktionsudtryk, men resulterer fra en mere kompliceret procedure, er god og klar visualisering vigtig; Man har ikke et funktionsudtryk, man kan støtte forståelsen til, hvorfor præsentationen af data er ekstra vigtig. Når man læser i lærebøger og videnskabelige artikler, ser man mange eksempler på, hvordan fremstillingen af data kan gøres. Personligt finder jeg meget inspiration deri, specielt i artikler, hvor man på relativt kort tid og plads skal motivere sit arbejde, fremvise resultater og drage overbevisende konklusioner. Der findes usandsynligt mange videnskabelige artikler, og man kan som læser være tilbøjelig til hurtigt at gå videre til den næste potentielt interessante og oplysende artikel i rækken, hvis ikke tingene er fremstillet klart og tydeligt i den forhåndenværende. Derfor er en overskuelig fremstilling af ens data/resultater så meget desto vigtigere. Eksempler på kreativiteten inkluderer forskellige typer af grafer (fulde, stiplede, prikkede, stiplede-prikkede m.fl.), forskellige tykkelser af grafer, forskellige farver af grafer, indsæt af ét plot i et andet plot, f.eks. for at korrelere én størrelses afhængighed med en anden størrelses, eller indsæt af anden illustration i et plot for at klargøre, hvad der vises i plottet.
Senest har jeg selv haft behov for at visualisere det elektriske felt omkring to nanostørrelse sølvkugler, omsluttet af siliciumdioxid. Feltet består af tre komponenter, som hver afhænger af tre rumlige koordinater - for en fastholdt frekvens. Så der ville være behov for mere end tre dimensioner til at indeholde alle informationerne i ét plot! Nedenfor er der to bud på, hvordan det kan visualiseres; I begge plot vises absolutværdien af vektorfeltet, i det første plot på tre symmetriplaner i strukturen, hvor de to kugler er opridset i halvgennemsigtig, og i det andet plot på overfladen af de to kugler. Plots og data der er vist i dem er dannet i MatLab.
Hvor kreative er I til at visualisere data? Hvilke programmer bruger I til det? Og støder I ofte på ting, som er uklare, fordi plots eller visualiseringer er dårligt fremstillet?
