[发明专利]一种大数据可视化认知分析系统及其分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及大数据分析领域和信息可视化领域，特别涉及一种大数据可视化认知分析系统及其分析方法。

背景技术

大数据（Big Data）是当前学术界和产业界的研究热点，正影响着人们日常生活方式、工作习惯及思考模式，大数据分析是大数据研究领域的核心内容之一。通常，数据的分析过程往往离不开机器和人的相互协作与优势互补，可以从两方面出发，一是从机器或计算机的角度出发，强调机器的计算能力和人工智能，以各种高性能处理算法、智能搜索与挖掘算法等为主要研究内容，另一个从人作为分析主体和需求主体的角度出发，强调基于人机交互的、符合人的认知规律的分析方法，意图将人所具备的、机器并不擅长的认知能力融入分析过程中，这一研究分支以大数据可视分析(visual analytics of big data)为主要代表。当大数据以直观的可视化的图形形式展示在分析者面前时，分析者往往能够一眼洞悉数据背后隐藏的信息并转化知识以及智慧。

大数据可视化分析是大数据分析不可或缺的重要手段和工具。事实上，在科学计算可视化领域以及传统的商业智能(business intelligence，简称 BI)领域，可视化一直是重要的方法和手段.然而，这些研究领域并未深入地结合人机交互的理论和技术，因此难以全面地支持可视分析的人机交互过程。同时，大数据本身的新特点也对可视分析提出了更为迫切的需求与更加严峻的挑战。总体而言，当前对于大数据可视分析的研究仍处在起步阶段，对于这一研究领域的理论、方法和技术体系至今尚未形成。如何提出新的可视化方法能够帮助人们分析大规模、高维度、多来源、动态演化的信息，并辅助作出实时的决策，成为了这个领域最大的挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决上述的技术问题，提出了一种大数据可视化认知分析系统及其分析方法，其利用计算机自动化分析能力的同时，充分挖掘人对于可视化信息的认知能力优势，将人、机的各自强项进行有机融合，借助人机交互式分析方法和交互技术，辅助人们更为直观和高效地洞悉大数据背后的信息、知识与智慧，这种将数据通过可视化变成图形的方法能更好地激发人的形象思维与想象力。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种大数据可视化认知分析方法，具体包含如下步骤：

步骤1，用户提出可视化分析服务，并导入待分析源数据；

步骤2，对步骤1导入的源数据进行预处理；

步骤3，将步骤2预处理后的源数据进行匹配可视化处理；

步骤4，将步骤3匹配可视化处理后的源数据转换为数据表，将转换后的数据表进行可视化映射成为可视化结构数据；再将映射后的可视化结构数据进行视图转换成为可视分析化图形；

步骤5，通过人机交互模块将可视分析化图形结果传输到用户模块，用户模块将对各个阶段数据的实时分析结果反馈给认知模块，认知模块把各个分析阶段的结果信息汇总，然后调整各个阶段的分析结果；

步骤6， 汇总调整后的分析结果，展示在可视化用户界面，用户满意则输出用户满意的可视化分析结果图，否则跳回步骤5。

作为本发明一种大数据可视化认知分析方法的进一步优选方案，在步骤2中，采用原位交互分析技术对导入的源数据进行分析、分割、分类处理。

作为本发明一种大数据可视化认知分析方法的进一步优选方案，在步骤3中，采用可视化分析算法进行匹配可视化处理。

作为本发明一种大数据可视化认知分析方法的进一步优选方案，所述可视化分析算法包含基于GPU的快速绘制算法和基于GPU的分布式绘制算法。

一种基于大数据可视化认知分析方法的分析系统，其特征在于：包含认知模块、用户模块、人机交互模块，所述认知模块与人机交互模块信息交互，所述用户模块与人机交互模块信息交互；

其中，认知模块，用于对数据进行预处理和数据转化，以及对数据进行认知分析；

用户模块，用于根据用户对数据的可视化要求与建议，对数据进行可视化分析、转化和展示；

人机交互模块，用于实现人与计算机之间的信息交互。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明能够有效地弥补计算机自动化分析方法的劣势与不足将人面对可视化信息时强大的感知认知能力与计算机的分析计算能力优势进行有机融合，在数据挖掘等方法技术的基础上，综合利用认知理论、科学/信息可视化以及人机交互技术，辅助人们更为直观和高效地洞悉大数据背后的信息、知识与智慧，为普通用户和单位或者企业决策者提供直观的分析结果，有利于他们做出正确或者有益于自己的判断与决策。