Visualización
La visualización es un amplio conjunto de técnicas y enfoques para representar y comunicar conjuntos de datos, estructuras, análisis y otros hallazgos e direcciones técnicas. La visualización tiene aplicaciones desde las ciencias fundamentales y aplicadas hasta la ingeniería, la gestión de proyectos, los negocios, el marketing y el análisis operativo. La representación y comunicación del tema se mejoran enormemente con ilustraciones gráficas de diferentes modos de estructuras y dispositivos de datos. La visualización también es fundamental para la representación de sus métodos y metodologías analíticos. Ejemplos de los muchos tipos de visualización incluyen visualización científica, visualización de datos, visualización de información, visualización de productos, comunicación visual y análisis visual.
¿Qué es la visualización científica?
La visualización implica la comunicación de información para incluir datos científicos fundamentales y su periferia. El arte lineal y los dibujos conceptuales alguna vez fueron los modos predeterminados, pero las ilustraciones de arte vectorial se han convertido en aplicaciones cada vez más comunes. La visualización científica es el uso de técnicas y metodologías gráficas para representar información científica y sus múltiples aplicaciones que no se limitan a los fenómenos naturales. Los científicos básicos, fundamentales y aplicados visualizan su trabajo predominantemente para comunicar comprensión a los demás. Los gráficos por computadora son fundamentales para la visualización de datos científicos y, recientemente, también para la simulación computacional de experimentos programáticos. Los gráficos por computadora se utilizan para convertir hallazgos científicos conceptuales y numéricos, como vectores, dibujos lineales e integrales, en un conjunto de datos visuales completo que se acepta y comprende más fácilmente en el contexto del análisis de datos científicos.
El hardware de la unidad de procesamiento gráfico (GPU) se ha vuelto crucial para el estado actual de vectores, estadísticas y otras ecuaciones complejas de cálculo rápido en la ciencia, que van desde la biología computacional hasta la simulación física. En química computacional, por ejemplo, las GPU se utilizan para calcular muchos modos de estructura química, desde mapas de potencial electrostático hasta el modelo electrónico dependiente del tiempo en química cuántica. El desarrollo de GPU a través de Nvidia CUDA se puede utilizar especialmente de manera ventajosa para tareas y asignaciones computacionales complejas y que requieren mucho tiempo.
La programación estadística R, GraphPad Prism y emuladores, y varias aplicaciones de trazado GNU se encuentran entre el software utilizado para generar trazados bidimensionales, 3D e incluso dependientes del tiempo. La dependencia del tiempo es un concepto nuevo y ventajoso en la representación visual de datos científicos. Las animaciones científicas o los vídeos cortos son un invento relativamente nuevo y, durante la última década, las formas de medios interactivos han sido cada vez más aceptadas en la versión en línea de las publicaciones científicas revisadas por pares.
Inkscape y Adobe Illustrator se utilizan para componer gráficamente archivos y trazados de datos EPS vectoriales de alta calidad, incluidos cuadros conceptuales, modelos, modos y gráficos y representaciones de bases de datos. Los modos gráficos por computadora también se utilizan para aumentar el atractivo de las visualizaciones científicas para el público consumidor, como las representaciones en color de fenómenos celestes captadas por el telescopio Hubble o las manchas de tejidos captadas por el microscopio. Existen preocupaciones sobre la integridad de los datos en ciertas disciplinas con la modificación de las representaciones visuales mediante el aumento del contraste y la coloración, por ejemplo, incluso hasta la descarada fabricación de datos digitales y digitalizados.
¿Cómo se desarrolló la Revolución Científica?
Propósito de la visualización científica
La visualización científica es un modo primario de exhibición, comunicación y enseñanza científica. La visualización es importante para comprender el material científico que se va a presentar, por ejemplo, en una revista, una presentación de diapositivas, un póster o un documento técnico. Se pueden procesar grandes datos y cantidades de información y datos científicos recopilados mediante técnicas y metodologías científicas de visualización previa para la aplicación de funciones de datos a conjuntos de datos para hallazgos analíticos emergentes. La investigación llamada «big data» se beneficia innatamente del software de visualización como Tableau y la programación estadística R. Si, en cambio, los datos se derivan de una API, es posible que se prefieran soluciones sobre la marcha, como bibliotecas de JavaScript.
Ejemplos de visualización científica
La visualización científica se puede utilizar en una variedad de entornos, como química, finanzas, medicina y aplicaciones CAD. La visualización científica y su predecesora, la agregación y transformación de datos, también se investigan y desarrollan de forma rutinaria para nuevas aplicaciones básicas y aplicadas.
Química
La visualización científica en química utiliza VectorNTI y software similar para esbozar la estructura molecular de una molécula objetivo. La visualización científica en química es especialmente necesaria para las subdisciplinas donde hay gigabytes o, a veces, incluso terabytes de datos, como en la química física, para incluir programas de cálculo de química cuántica. En este caso, la programación estadística R y varios programas de trazado GNU comprenden actualmente los métodos de visualización científica elegidos.
Con programas como PyMol y VMD se pueden visualizar biomoléculas complejas que van desde cadenas de ADN hasta virus grandes, desde péptidos cortos hasta complejos proteicos masivos.
Financiero
Los análisis del mercado de valores, las operaciones FOREX y las criptomonedas requieren el uso de métodos de visualización científica en sus gráficos de acción del precio y gráficos de operaciones algorítmicas. Las plataformas en línea y las aplicaciones móviles probablemente emplearían una interfaz de datos dinámica basada en JavaScript con un backend API RESTful, mientras que las aplicaciones de PC personalizadas emplearían una metodología diferente.
¿Qué es una Teoría Científica?
Medicamento
La visualización científica de las aplicaciones biomédicas ya está omnipresente en las farmacias y clínicas tradicionales. Después de la integración de la medicina personalizada y la bioestadística, la visualización científica seguirá desempeñando un papel clave en el avance de la medicina personalizada y los servicios bioterapéuticos integrados. Actualmente, ejemplos simples de visualización científica en medicina incluyen diagnósticos por ultrasonido, recolección de oxímetros de pulso, gráficos de datos del sueño y gráficos del nivel de azúcar en sangre. Los ejemplos complejos de visualización científica suelen estar respaldados por un backend artificialmente inteligente, a veces en forma de red neuronal, para incluir las aplicaciones de visualización actuales en genómica y radiología.
CAD
El diseño asistido por computadora (CAD) es especialmente útil en modelos 3D para la construcción, que van desde nanodispositivos impresos en 3D y plásticos portátiles hasta la construcción completa de vehículos y casas. Autodesk Maya y AutoCAD son programas de software comunes que se utilizan en la visualización de CAD. El diseño asistido por computadora se centra en la creación de objetos y puede usarse en la visualización científica de cualquier cosa que produzca un producto físico.
Resumen de la lección
La visualización es la conversión de un concepto en términos visuales. Convertir un concepto en algo que se pueda experimentar visualmente puede aumentar la comprensión del concepto por parte del público objetivo. Las visualizaciones representan un amplio conjunto de técnicas y enfoques para representar y comunicar datos, estructuras y direcciones. La visualización científica, en particular, se centra en información científica o orientada a la investigación. Ejemplos de visualización científica incluyen gráficos de vibraciones de terremotos, representaciones de moléculas complejas e imágenes y análisis de ultrasonidos. El diseño asistido por computadora (CAD) se utiliza para representar las visualizaciones científicas necesarias para producir un producto físico, como el diseño de un termómetro o en arquitectura.
Información adicional
Comprender a través de la vista
Como pueblo, recopilamos una gran cantidad de información. No se puede negar. Recopilamos información meteorológica con fines de previsión. Recopilamos información de compras para predecir tendencias. E incluso analizamos información financiera para comprender el desempeño empresarial. Además, la cantidad de información aumenta casi a diario a medida que intentamos adelantarnos a lo que sucede a nuestro alrededor. Pero cómo hacemos eso? ¿Cómo captamos el significado de la información que capturamos? No es fácil. La cantidad de información es tan grande que es difícil encontrarle sentido. Afortunadamente, hemos desarrollado una serie de métodos que nos ayudarán en el camino. Uno, en particular, es la visualización.
Volumen: descripción científica y ejemplos
¿Qué es la visualización?
La visualización es el acto o proceso de convertir una idea o concepto en términos visuales para que pueda entenderse más fácilmente. Si lo piensas bien, hacemos este tipo de cosas todo el tiempo. Por ejemplo, ¿recuerdas la última vez que intentaste explicarle un objeto a alguien que nunca antes lo había visto? Mientras daba su descripción verbal, es posible que haya estado haciendo un dibujo con las manos. «Era tan grande y, sí, largo». O el momento en el que comenzaste la descripción con «Haz una foto si quieres…» Ambos intentan darle al destinatario una imagen mental de lo que viste, así que pueden obtener una mejor comprensión.
¿Qué es la visualización científica?
La visualización científica reduce un poco el campo de la visualización y se centra en representar información o fenómenos científicos. Por lo general, es parte de alguna investigación que se está llevando a cabo. Su propósito es obtener una mejor comprensión de las grandes cantidades de información recopilada mediante técnicas de visualización. Consideremos, por ejemplo, la película Twister de hace unos años o, más recientemente, la película San Andreas. Ambos trataban sobre el estudio y la visualización científica de fenómenos naturales ( Twister se ocupaba de tornados y San Andreas se ocupaba de terremotos). Obviamente, el drama que rodea a los personajes principales fue el foco de la película. Pero la visualización científica estaba claramente en el fondo.
Ejemplos de visualización científica
Como podrás imaginar, además de visualizar fenómenos naturales, existen otros ejemplos de visualización científica. Incluyen:
- Química: las cadenas de ADN en rotación que a veces vemos o la estructura de una molécula compleja son ejemplos de visualización científica que se utiliza para mostrar información sobre compuestos particulares.
- Financiero: son de naturaleza más aleatoria e incluyen cuadros y gráficos del mercado de valores que vemos utilizados para investigar información sobre tendencias monetarias.
- Medicina: la cinta de teletipo de la actividad cardíaca, el gráfico que muestra los niveles de azúcar en la sangre durante un período de tiempo y una ecografía son ejemplos de técnicas que se utilizan para visualizar información médica.
- CAD: un dibujo arquitectónico de su casa o un modelo 3D de un vehículo son ejemplos de diseño asistido por computadora que se utilizan para visualizar e investigar la creación de objetos.
Resumen de la lección
En resumen, la visualización es el proceso de convertir una idea en términos visuales para que pueda entenderse más fácilmente. La visualización científica reduce el alcance de la visualización y se centra en representar información científica. Puede utilizarse con fines de investigación o para ayudar en el diagnóstico o el diseño. Se utiliza en diversas áreas, incluidas las de fenómenos naturales, química, financiera, médica y CAD.
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