ビジュアライゼーション(11) 雑多な話題 2017/1/12

雑多な話題

数学的視覚化

セキュリティ視覚化

テキスト視覚化

数学的視覚化システム

グラフの描画

データの描画

視覚化システム

数式処理システム

数式の理解

数式処理システムの利用

数式の変型

展開/微分/積分...

数値計算

データ解析

視覚化

数式処理システムの例

Mathematica

Maple

Maxima

Matlab

Mathematica

Wolfram Research

非常に高機能

高価 (20万程度)

http://gyazo.com/8f1fe3567d3bf86299261378f304d300.png

Stephen Wolfram

http://gyazo.com/f4971d6b9b756600a5bd48e860e5d16b.png

A New Kind of Science

http://gyazo.com/87c4ba7ed4c21e04d322becda798ce8a.png

Wolfram Alpha

自然言語クエリに回答

http://gyazo.com/5dd6bbf3f09d72c7b0e6e6cae92a5a57.png

Maple

http://www.cybernet.co.jp/maple/images/example/engineering/062_Vibration1_38.gif

Matlab

http://gyazo.com/b8d66bbfb7e5b308eb3ca21b46829d90.png

Maxima

フリーの数式処理システム

Macsymaの後継

gnuplotなどのグラフ描画システムを利用

Maxima

http://gyazo.com/d2f22dcc98fce43a822eec79d7ce072d.png

gnuplot

長年使われているフリーのグラフ描画システム

データ描画、グラフ描画

機能は限られているが普通の用途には充分

各種の出力フォーマット

gnuplotインストール

Mac

% brew install gnuplot --with-aquaterm --with-x11

Windows

Windows版をダウンロード

折線グラフの描画

plot "line.txt" with lines

http://gyazo.com/75a47e00c05072bf9dd7249407c44060.png

line.txt

code:lines.txt

Scatterplot

plot "scatter.;txt" using ($1):($2) with points

http://gyazo.com/a6d32e3e7fb44004471668450052f52e.png

scatter.txt

code:scatter.txt

10 100

30 70

100 100

100 10

3次元描画

splot -10:10 -10:10 sin(sqrt(x*x+y*y))/sqrt(x*x+y*y)

http://gyazo.com/d42c39d962f643651d3d2e97fc3eb192.png

例: フラクタル性の理解

http://gyazo.com/d01f21d8c6f4047c42f3957b7da473f0.png

Wikiページアクセス履歴

http://gyazo.com/2ff2f009f8475336b0dbd4644c81f43b.png

対数目盛を利用

冪分布が明らかになる

http://gyazo.com/a6f8baa0d1224124289e7df23bbe1d4f.png

フラクタル性とは

部分と全体が相似

http://gyazo.com/a6ca73d659bc9fbe44310f62eb53765e.png

マンデルブロ集合

http://gyazo.com/64ac64a957c97e49ca241a23683843e5.png

gnuplot記述

code:mangel.gnuplot

complex(x,y) = x*{1,0}+y*{0,1}

mandel(x,y,z,n) = (abs(z)>2.0 || n>=100) ? n : mandel(x,y,z*z+complex(x,y),n+1)

set xrange -1.5:0.5

set yrange -1:1

set logscale z

set isosample 50

set hidden3d

set contour

splot mandel(x,y,{0,0},0) notitle

高度な利用

http://gyazo.com/cbbca68102e7c5ef230b45fc5ad70334.png

セキュリティと視覚化

アクセスログなどを視覚化

変な動き、パタンに気付きやすくなる

最近流行しつつある

VisSec conference

http://gyazo.com/d184f9419fcf43e757f93efd6f1ced83.png

ログの例

テキスト形式

http://gyazo.com/6c19dc1632eb5d3c99e35427f4f8d988.png

見えログ

http://gyazo.com/460ba46761e761b034505c588523008f.png

Security Data Visualization

http://gyazo.com/49b020c07b1c7a53f4abb3617d856487.png

RUMINT

CACMの表紙

http://gyazo.com/e2f43dc83f872e0a1932aa09e0389d8a.png

RUMINT

http://gyazo.com/2cd2160955adbdecabf84ecc592dd658.png

RUMINT

http://gyazo.com/5761fc4c9814187cda686ee16b573c1e.png

Applied Security Visualization

http://gyazo.com/08acd1a676ea2eb8c35c28923a783fbb.png

リンクスパムの視覚化

東大生産技術研究所豊田氏

http://gyazo.com/ece0722eb625730396d7b373352e2a64.png

リンクスパム視覚化

http://www.mtoyoda.com/tdiary/images/20080305_0.jpg

nicter

NICTのサイバー攻撃観測/分析システム

https://www.youtube.com/watch?v=aVEBV_xC-Bc

http://www.youtube.com/watch?v=jLYs52OBh_A

DAEDALUS

NICTのシステム

https://www.youtube.com/watch?v=f44eum6Hz50

http://gyazo.com/88412baede840e74b0ab7d08f0431bd0.png

テキストの視覚化

色

フォント

太さ

動き

プリティプリンティング

プログラムなどを読みやすくする

code:c

int i;

for (i=0;i<100;i++){

int ret = func(i);

if (ret < 0) perror("Error");

}

マークアップ言語

テキストの中に「マークアップ」を挿入して整形

文書整形システム

Scribe

Roff

TeX

HTML

Scribe

1980ごろCMUのBrian Reid氏が作成

1990年ごろはCMUで結構使われていた

論文、テクニカルレポート、etc.

現在はほぼ絶滅状態

Scribeマニュアル

http://gyazo.com/6febaa039e718d9d3cf4941c73d7909b.png

Scribeの記法

http://gyazo.com/2e9f49c5d0530b4d33576a9b1dfb4e12.png

Scribeの記法

http://gyazo.com/038e5a90cac8236632cb23f5cee3f15f.png

Scribeの名残り

BibTeX記法

code:bibtex

@BOOK{Lamport:LaTeX,

AUTHOR = "Leslie Lamport",

TITLE = "LaTeX User's Guide and Document Reference Manual",

PUBLISHER = "Addison-Wesley Publishing Company",

ADDRESS = "Reading, Massachusetts",

YEAR = "1986" }</span>

Roff

「RUNOFF」最初の整形システム

Unixの「man」で利用

manの例

code:man

.SH DESCRIPTION

.B man

formats and displays the on-line manual pages. If you specify

.IR section ,

.B man

only looks in that section of the manual.

.I name

is normally the name of the manual page, which is typically the name

of a command, function, or file.

However, if

.I name

contains a slash

nroff出力

http://gyazo.com/db87f7e4fe08ba579972a7296145a19f.png

Troff出力

http://gyazo.com/2a1c98a8a95c6a584cf30a0df6ff08c7.png

RTF (Rich Text Format)}

Wordで導入されたマークアップ表記

TeXの影響

人間が読むことを考慮していない

code:tex

{\rtf1\ansi\ansicpg932\cocoartf949\cocoasubrtf430

{\fonttbl\f0\fswiss\fcharset0 Helvetica;}

{\colortbl;\red255\green255\blue255;}

\paperw11900\paperh16840\margl1440\margr1440\vieww9000\viewh8400\viewkind0

\pard\tx566\tx1133\tx1700\tx2267\tx2834\tx3401\tx3968\tx4535\tx5102

\tx5669\tx6236\tx6803\ql\qnatural\pardirnatural

\f0\i\fs50 \cf0 abc}

TeX

Donald Knuth開発の文書整形システム

マクロプロセッサによるプログラミングが可能

Donald Knuth

http://gyazo.com/5ed69a83a6c5d87930171fbdda179bc1.png

TeXの例

code:tex

This is \TeX.

\par

\centerline{$-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac} \over 2a$}

\par

\font\helv=Helvetica scaled \magstep 5 \relax

\helv

This is \TeX.

\end

整形結果

http://gyazo.com/a16220b1db81c22585964bf2ace15803.png

体験: TeX

sample.texを作る

% tex sample.tex

% dvipdfm sample

% open sample.pdf

HTML

ブラウザのためのマークアップ

現在最も広く利用されている

MarkDown

最近プログラマに人気のマークアップ言語

デモ: MarkDown

Kinetic Typography

踊る文字列

http://masui.org/f85b2a06cba162f16c12fdeb15e068e5.gif