Теплокарта

Теплока́рта (англ. heatmap) — являє собою графічне представлення даних, при якому окремі значення що містяться в матриці представлено у вигляді кольорів. Фрактальні карти та деревоподібні карти часто використовують подібні системи кодування кольорів для представлення значень, яких набуває змінна в ієрархії. Термін «Теплокарта» був запропонований розробником програмного забезпечення Кормаком Кінні в 1991 році з метою описати двовимірний дисплей, котрий відображав інформацію з фінансових ринків у реальному часі.

Історія

Теплокарти беруть початок з двовимірного відображення значень у матриці даних. Більші значення були представлені невеликими темно-сірими або чорними квадратами (пікселями), а менші значення — світлішими квадратами. Сніт у 1957 році відобразив результати кластерного аналізу перестановкою рядків і стовпців матриці так, щоб розмістити подібні значення поруч відповідно до кластеризації. Жак Бертен використовував аналогічне представлення щоб відобразити дані, які відповідають шкалі Гутмана. Ідею прив'язки кластерних дерев до рядків і стовпців матриці даних вперше висловив Робертом Лінг у 1973 році. Лінг використовував спеціальні друковані символи для відображення різних відтінків сірого, по одному символу в ширину на кожен піксель. Ліланд Вілкінсон у 1994 році розробив першу комп'ютерну програму, котра давала змогу створювати кластерні теплокарти з використанням кольорової графіки високої роздільної здатності. Програма мала назву SYSTAT. Створена Ейзеном теплокарта, що представлена на рисунку, є відтворенням раніше створеного дизайну SYSTAT.

Види

Теплокарта, сгенерована з даних ДНК-мікрочипу, що відбражають значення експресії генів в декількох умовах

Існують різні види теплокарт:

• Мережеві теплокарти використовуються для відображення областей вебсторінки, які найбільш часто переглядають відвідувачі. Мережеві теплокарти часто використовуються разом з іншими формами вебаналітики та інструментами відтворення сесій.
• Біологічні теплові карти зазвичай використовуються в молекулярній біології для представлення рівнів вираження певних генів у ряді порівнюваних зразків, наприклад, клітин в різних станах, зразків від різних пацієнтів.
• Деревоподібна карта є двовимірним ієрархічним розбиттям даних, яке візуально нагадує теплову карту.
• Мозаїчний графік є поділеною на ділянки тепловою картою, що використовується для представлення таблиці даних з двома або більше сторонами. Як і в деревоподібних картах, прямокутні області в мозаїчному графіку ієрархічно організовані. Історію та використання цього графіку досліджував Френдлі у 1994 році.

Застосування у програмному забезпеченні

Декілька реалізацій теплокарт у програмному забезпеченні наведено у списку (список не повний):

• NeoVision Hypersystems, Inc., фірма по розробці програмного забезпечення заснована Кормаком Кінні, що отримує фінансування від Intel і Deutsche Bank, розробила теплокарти, які зображують фінансові дані та підрахунки у режимі реального часу. Більше 50 000 користувачів отримало ліцензії на використання цього програмного забезпечення. Теплокарти від Neovision стали однією із функцій nasdaq.com
• R Statistics, безкоштовне програмне середовище для статистичних обчислень і графіки містить кілька функцій, що використовують теплокарти [1] [Архівовано 30 квітня 2010 у Wayback Machine.]
• Gnuplot, універсальне безкоштовне програмне забезпечення з інтерфейсом командної строки, може будувати двовимірні та тривимірні теплокарти [2] [Архівовано 7 листопада 2017 у Wayback Machine.]
• Програмне забезпечення Google Docs для роботи з таблицями включає додаток для побудови тепло карт.
• Qlucore містить теплову карту, яка динамічно оновлюється при зміні параметрів фільтру.
• ESPN Gamecast використовує тепло карти у футбольних іграх, щоб показати у якому місці поля певні гравці проводили найбільше часу.
• HeatmapTool.com, веб-API для створення теплокарти для Google Maps [3] [Архівовано 4 вересня 2012 у Wayback Machine.]
• Microsoft Excel можна використовувати для отримання теплокарт за допомогою поверхневої діаграми. Хоча діапазон кольору за замовчуванням для поверхневих діаграм в Excel не відповідає теплокартам, кольори можуть бути відредаговані для створення зручної та інтуїтивно зрозумілої теплокарти.
• CrazyEgg, SessionCam та інші нові проекти, кількість яких постійно зростає, генерують теплокарти вебсторінок у мережі інтернет, базуючись на тому, де користувачі рухали курсор, натискали, скільки часу провели на сторінці та де використовували прокрутку.

Див. також

• Термометрія
• Фонова картограма

Література

• Bertin, J. (1967). Sémiologie Graphique. Les diagrammes, les réseaux, les cartes. Gauthier-Villars. 
• Eisen, M.B., Spellman, P.T., Brown, P.O. & Botstein, D. (1998). Cluster analysis and display of genome-wide expression patterns. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95 (25): 14863–14868. PMC 24541. PMID 9843981. doi:10.1073/pnas.95.25.14863. Архів оригіналу за 15 травня 2008. Процитовано 22 вересня 2012. 
• Friendly, M. (1994). Mosaic displays for multi-way contingency tables. Journal of the American Statistical Association (American Statistical Association) 89 (425): 190–200. JSTOR 2291215. doi:10.2307/2291215. Архів оригіналу за 25 квітня 2010. Процитовано 22 вересня 2012. 
• Ling, R.F. (1973). A computer generated aid for cluster analysis. Communications of the ACM 16 (6): 355–361. doi:10.1145/362248.362263. 
• Sneath, P.H.A. (1957). The application of computers to taxonomy. Journal of General Microbiology 17 (1): 201–226. PMID 13475686. 
• Wilkinson, L. (1994). Advanced Applications: Systat for DOS Version 6. SYSTAT Inc. ISBN 978-0-13-447285-0. 

Посилання

• The History of the Cluster Heat Map [Архівовано 17 лютого 2012 у Wayback Machine.]. Leland Wilkinson and Michael Friendly.
• Heatmap Builder. Heatmap Builder, a program for generating heatmaps developed at the Ashley Labs.
• Matrix2png . Web-based or command-line generation of heat maps.
• NASDAQ 100 Heatmap. Heatmap visualization of NASDAQ 100 index.
• heatmap.js [Архівовано 17 вересня 2012 у Wayback Machine.]. Open Source JavaScript library for generating realtime web heatmaps
• heatcanvas [Архівовано 27 листопада 2013 у Wayback Machine.]. Another open source library for modern web browser.