聚焦信息技术领域 为产业发声
导读
看着一堆杂乱无章的数据，理不清头绪？摸不着头脑？大数据时代，如何让数据更好地展现，让数据“会说话”，并以此推断出背后的规律，成为我们亟待解决的问题。而针对这些任务，可视化具有天然的优势。但什么是可视化？可视化能够应用于哪些行业？如何才能成为一名合格的可视化科研人员？
就此，中国图象图形学学会可视化与可视分析专委会与九州连线联合推出“可视化百人谈”，对可视化领域的内容及成果进行专访，以下为九州连线采访东北师范大学信息科学与技术学院张慧杰教授的采访实录：
张慧杰，毕业于吉林大学计算机科学与技术学院。现为东北师范大学信息科学与技术学院教授，博士生导师，数据可视化与可视分析研究组负责人。
可视化让数据会说话
九州连线：您是什么时候开始做可视化的？
张慧杰：我做可视化已经有十五年以上的时间了。早期的工作并不是数据可视化，主要做的是与可视化有关的软件开发工作。在2001年，我的导师在大庆有一个与可视化相关的项目，我开始接触可视化，当时就对可视化十分感兴趣，感觉对可视化有一种天然的热爱，而且完成后很有成就感，就继续做下去了。近些年开始进行数据可视化方面的研究，主要是以数据为基础做一些可视化与可视分析的工作。
九州连线：那您是如何理解可视化的呢？
张慧杰： 首先，可视化可以让数据说话，让数据主动表达。可视化能够以图形方式直观地表达数据的内在规律和传递过程，能够有效增强用户对数据或模型的感知能力。
其次，可视分析重在交互。数据可视化主要包括三方面的研究：科学可视化、信息可视化和可视分析。无论是科学可视化还是信息可视化，在解决具体问题的时候通常也用到可视分析的相关技术。区别于传统的数据分析，可视分析重在交互，交互过程也是引入人类智能的过程，因此会更好地解决问题。
第三，可视化与可视分析可以和各个领域结合，解决不同领域内的科学问题或者民生问题，是典型的交叉学科，应用范围非常广泛。
九州连线：相比图形学，您认为可视化的核心竞争力是什么？
张慧杰：图形学的理论知识在做建模和场景渲染以及虚拟现实等方面有明显优势，而数据可视化的重点不一样，大体有两方面：一方面是增强用户对数据的理解和感知能力的可视化方面的工作，另一方面是可以发现蕴含在数据中的常规模式或者异常特征的可视分析工作。
假设有五个数据，让你去找一些规律，你很快会有一个概念；如果有一万个数据，那从中得到规律是很难的，但是有一万个数据呈现的图，情况就会变得大不相同。因为人对视觉有一种高通的认知能力，所以说通过图来理解会非常高效。
有一些传统的数据挖掘、机器学习的方法，都可以对数据进行分析，但是大部分还是“黑箱子”，而可视化与可视分析能够提高数据模型的可解释性，增强用户的认知能力是可视化特有的优势，它可以把“黑箱子”变成“白箱子”，这也是可视化核心竞争力所在。
可视化应用前景广阔
九州连线：您觉得在大数据迅速发展的背景下，可视化的发展前景如何？
张慧杰：肯定会越来越好，但做可视化的科研人员大面积爆发的可能性应该不大，因为它需要坚持，坚持的过程好似大浪淘沙，从事可视化研究的人员还是要具备较好的综合能力。此外，大数据与可视化的发展好比孪生姐妹，现在人们对大数据的需求日趋旺盛，可视化一定会迎来一个美好的明天。
九州连线：关于可视化，更多人知道的是在地震、空气质量监测等方面的应用，除了这些领域，可视化还有哪些应用？
张慧杰：可视化全称是数据可视化，它以数据为基础。早期大多应用在科学领域，以科学可视化为主。现在随着互联网的发展，产生了大量数据且数据更加多样化，人们开始想要探索这些数据背后的规律，信息可视化就应运而生了，可视化的应用领域就非常广泛了，并不局限于哪些领域，医疗、农业、通信、教育、社交、媒体、地学、环境、天文等等都可以有非常好的可视化应用。
另外，信息可视化和科学可视化做到一定程度是可以结合的。而且很多时候解决一个问题需要多领域专家参与进来才能更好地完成任务。
热爱才能成就辉煌
九州连线：您小时候就梦想成为一名科研人员吗？
张慧杰：我小时候并没有想过将来会成为一名科研人员。只是从小喜欢数学，也愿意运用数学知识解决实际问题。后来开始做科研工作，我发现自己也比较喜欢。现在，很庆幸自己成为一名可视化领域的研究人员。
当然，做可视化的过程也很艰辛，当时东北这边做可视化研究的也很少，缺乏交流。因此，做可视化的过程中并没有很多乐趣可言，反而会有点痛苦，但我还是坚持了这个科研方向。现在，虽然需要在教学和科研之间进行平衡，但可视化的研究我也一定会坚持下去。因为我确信数据可视化一定会对现在的科研工作以及产业界产生巨大影响。此外，现在科研环境比以前更好，将来一定会有更多人走上可视化之路。
九州连线：做科研往往是比较艰辛的，现在是否有自己的团队？在带学生的过程中遇到过有学生中途放弃的情况吗？
张慧杰：现在我带的学生有十多个，规模不是很大，学生中途放弃的情况还是很少的。这和老师的引导和学生自身都有关系，在入组前会让大家有个心理准备，告诉他们开始入门学习一些可视化技术可能比较容易，但要想成为一名优秀的可视化人还是需要一定积累的，需要要有比较全面的知识结构，学习过程虽然有一点辛苦，但是这些知识会让他们受益颇深。
实际上，只要用心做，在具备一定基础的情况下还是能做出很好的成绩的。这次ChinaVis2018挑战赛，刚入组的研究生一年级的新生拿了全国一等奖第一名，对学生日后坚持从事可视化方面的工作应该是很好的鼓励。
结语：人与机器各有所长，机器擅长处理数据，人类擅长关键决策，可视化正好成为链接机器与人的桥梁。人对视觉有一种高通的认知能力，可视化能够提高数据模型的可解释性、增强人的认知能力，可以把“黑箱子”变成“白箱子”。通过可视化，才能更好地让数据“开口说话”。
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