МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Визуальная аналитика

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра социальной и молодежной политики
Направление подготовки39.04.01. Социология
ПрофильЦифровые методы анализа и визуализации данных в социальных исследованиях
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план39_04_01_Социология_ЦМА-2023
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 42
индивидуальные консультации 34
Виды контроля по семестрам
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 12
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 12 12 12 12
Практические 20 20 20 20
Сам. работа 42 42 42 42
Консультации 34 34 34 34
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.с.н., Доцент, Д.А. Омельченко

Рецензент(ы):
д.с.н., Профессор, М.И. Черепанова

Рабочая программа дисциплины
Визуальная аналитика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - магистратура по направлению подготовки 39.04.01 Социология (приказ Минобрнауки России от 05.02.2018 г. № 79)

составлена на основании учебного плана:
39.04.01 Социология
утвержденного учёным советом вуза от 26.06.2023 протокол № 4.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра социальной и молодежной политики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 20222025 уч. г.

Заведующий кафедрой
Максимова Светлана Геннадьевна


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра социальной и молодежной политики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Максимова Светлана Геннадьевна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Эффективное использование различных инструментов сбора, обработки, анализа и визуализации данных для решения задач профессиональной деятельности с применением современных информационно-коммуникационных технологий.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3Способен прогнозировать социальные явления и процессы, выявлять социально значимые проблемы и вырабатывать пути их решения на основе использования научных теорий, концепций, подходов и социальных технологий
ОПК-3.1 Анализирует проблемы развития социальных явлений и процессов с использованием статистических процедур для обработки социологических данных
ОПК-3.2 Содержательно интерпретирует данные и формулирует выводы и теоретические подходы для анализа и прогнозирования социальных явлений и процессов
ОПК-3.3 Выявляет социально значимые проблемы и предлагает пути их решения на основе социологической теории и социологических методов исследования
ОПК-3.4 Научно обосновывает постановку фундаментальных и прикладных социологических исследований для решения социально значимых проблем
ОПК-3.5 Предлагает описательные, объяснительные и прогнозные модели социальных явлений и процессов на основе социологических теорий
ОПК-3.6 Разрабатывает предложения по совершенствованию социологических концепций описания и объяснения социальных явлений и процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Анализирует проблемы развития социальных явлений и процессов с использованием статистических процедур для обработки социологических данных
3.2.Уметь:
3.2.1. Содержательно интерпретирует данные и формулирует выводы и теоретические подходы для анализа и прогнозирования социальных явлений и процессов
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Предлагает описательные, объяснительные и прогнозные модели социальных явлений и процессов на основе социологических теорий

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретические основы визуальной аналитики
1.1. Введение в визуальную аналитику Лекции 3 2
1.2. История визуальной аналитики. Эволюция инструментов научной визуализации Лекции 3 2
1.3. Обзор основных инструментов визуальной аналитики Лекции 3 4
1.4. Визуальная аналитика в социальных исследованиях Лекции 3 4
Раздел 2. Визуальная аналитика: современные инструменты и кейсы
2.1. Визуализация данных на платформе Datawrapper Практические 3 4 Л1.2, Л2.1, Л1.3
2.2. Основные принципы работы в системе Power BI Практические 3 4 Л1.1, Л2.2, Л1.3
2.3. Введение в визуальную аналитику с Tableau Практические 3 4
2.4. Создание интерактивной графики с Metabase Практические 3 4
2.5. Знакомство с возможностями Yandex DataLens Практические 3 4
2.6. Индивидуальные консультации по проектам Консультации 3 34 Л1.2, Л2.1
2.7. Средства визуальной коммуникации — инфографика и метадизайн (работа с самостоятельными проектами) Сам. работа 3 42 Л1.2, Л2.2, Л1.3

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Оценочные материалы для текущего контроля по разделам и темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн-курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ» – https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=7760.

ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-3
Способен прогнозировать социальные явления и процессы, выявлять социально значимые проблемы и вырабатывать пути их решения на основе использования научных теорий, концепций, подходов и социальных технологий

Примеры заданий закрытого типа

1. На каких этапах исследования может осуществляться визуализация данных?
a. исходных данных
b. выборки, загруженной в систему обработки
c. первичной обработки
d. промежуточных результатов
e. окончательных результатов
Ответ: abcde
2. Первое визуальное представление статистических данных было осуществлено:
a. В 1490-е Леонардо да Винчи
b. В 1569 Г. Меркатором
c. В 1644 М. Ф. ван Лангреном
Ответ: c
3. В каком веке появились первые «таймлайны»?
a. В XVII в.
b. В XVIII в.
c. В XIX в.
Ответ: b
4. Изобретатель четырех важнейших типов графиков – столбчатой, линейной, круговой и диаграммы с областями?
a. У. Плейфэр
b. Дж. Пристли
c. М. Ф. ван Лангрен
Ответ: a
5. Знаменитое картографическое исследование Дж. Сноу в XIX в. помогло справиться с эпидемией:
a. тифа
b. чумы
c. холеры
Ответ: c
6. Пионер в области тематической картографии и статистической графики, автор визуализации нападения Наполеона на Россию:
a. Ш. Дюпэн
b. Ш. Ж. Минар
c. Ф. Найтингейл
Ответ: b
7. Автором первой корреляционной диаграммы является:
a. Ф. Гальтон
b. Дж. Тьюки
c. Ж. Бертэн
Ответ: a
8. Какая диаграмма была использована статистом и медицинским реформатором Ф. Найтингейл Флоренс Найтингейл для презентации данных о смертности британских солдат от болезней в период Крымской войны?
a. Полярная диаграмма («петушиный гребень»)
b. Ящичная диаграмма (боксплот)
c. Радиальная столбчатая диаграмма (звездчатая диаграмма)
Ответ: a
9. Чем столбиковые диаграммы отличаются от гистограмм?
a. не отражают непрерывное развитие в пределах определенного интервала
b. в них отсутствуют промежутки между столбцами
c. на осях представлены сравниваемые категории
Ответ: ac
10. Пара расположенных рядом гистограмм, отображающая распределение населения по всем каким -либо группам в бинарном разрезе, например, по полу:
a. Диаграмма Маримекко
b. Демографическая пирамида
c. Столбиковая диаграмма с группировкой
Ответ: b
11. Визуальный инструмент для выявления взаимоотношений между объектами или сущностями, сходств в пределах наборов данных или между разными группами данных. Имеет форму круга, где узлы соединены с помощью дуг, размер которых пропорционален значениям взаимосвязей, для группировки данных могут использоваться разные цвета.
a. Кольцевая диаграмма
b. Хордовая диаграмма
c. Пиктографическая диаграмма
Ответ: b
12. Метод визуализации иерархической структуры, отображающий количественные значения по каждой категории посредством размера области.
a. Древовидная карта
b. Диаграмма «солнечные лучи»
c. Диаграмма Маримекко
Ответ: a
13. Что относится к основным принципам гештальта?
a. близость
b. ориентация
c. правило круга
d. замыкание
e. правило симметрии
f. принцип непрерывности
g. принцип иерархии
Ответ: abdef
14. Как называется закон, согласно которому, чем сложнее визуальное решение, тем больше времени необходимо для его принятия и тем сложнее взаимодействовать с отдельными виджетами (графиками)?
a. Закон Миллера
b. Закон Тафта
c. Закон Хика
d. Закон Мура
Ответ: c
15. Какой принципов визуализации предполагает, что средство визуализации должно содержать лишь те элементы, которые необходимы для сообщения пользователю существенной информации, точного понимания ее значения или принятия (с вероятностью не ниже допустимой величины) соответствующего оптимального решения:
a. Принцип обобщения и унификации
b. Принцип акцента на основных смысловых элементах
c. Принцип автономности
d. Принцип лаконичности
e. Принцип структурности.
Ответ: d

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАКРЫТЫХ ВОПРОСОВ: Каждое задание оценивается 1 баллом.
• «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий;
• «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий.

Примеры заданий открытого типа
1. Дайте определение термина «визуальная аналитика». Ответ: Визуальная аналитика – междисциплинарное поле исследований, направленное на решение задач анализа данных с использованием способствующего интерактивного визуального интерфейса для комплексных, высокоуровневых видов деятельности, включая научно-обоснованное (data-driven) принятие решений.
2. Какая историческая фигура считается одним из основателей визуальной аналитики, сформулировавших базовые принципы эффективной визуализации? Ответ: Э. Тафт.
3. Какие риски могут возникать в ходе анализа данных? Ответ: данные могут быть нерелевантны актуальной задаче; данные могут быть обработаны ненадлежащим образом; данные могут быть представлены не корректно
4. Что позволяют сделать аналитические и интерактивные техники, визуальные репрезентации, реализуемые в процессе визуализации данных? Ответ: получить инсайты, важные для принятия решений и стратегического планирования, использовать возможности визуального восприятия, представить или трансформировать данные для наилучшего анализа, представить и распространить результаты анализа в соответствующем контексте, обработать большие объемы данных с меньшим временем, обнаружить скрытые (или, наоборот, явные) тренды, получить обратную связь, отследить важные показатели в режиме реального времени, актуальность и точность собираемых данных и пр.
5. Назовите 4-5 ключевых характеристик современных средств визуализации. Ответ: краткость, относительность, близость, концентрация и контекст, масштабируемость, ориентация на «правое полушарие».
6. Что позволяют исследовать методы данных, представленных в малом количестве измерений (до трех)? Ответ: кластерную структуру и распределение объектов на классы (например, на диаграмме рассеивания), топологические особенности, наличие трендов, информацию о взаимном расположении данных, существование других зависимостей, присущих исследуемому набору данных.
7. Как можно визуализировать данные, представленные в более чем трех измерениях. Ответ. Вариант 1: сократить количество измерений (например, с помощью факторного анализа), и представить данные в сжатом виде. Вариант 2: использовать специальные методы, позволяющие представить различные измерения, например, метод параллельных координат, «лица Чернова», паутинные диаграммы, матрицы диаграмм рассеяния и пр.
8. Как происходило развитие средств визуализации данных до XVII века? Ответ: На этом этапе формируются средства измерения базовых физических величин: времени, расстояния и пространства, расцвет аналитической геометрии и систем координат.
9. Какие факторы привели к развитию визуальной аналитики в конце XIX – начале XX века. Ответ: промышленная революция (появление крупного бизнеса, заинтересованного в данных), появление государственных статистических служб, следящих за демографическими показателями, растущее признание важности статистических данных, развитие печатной индустрии
10. Способность истолковывать информацию, достигающую глаз через свет видимой области спектра. Ответ: визуальное (или зрительное) восприятие.
11. Процесс, в ходе которого световые лучи проходят через зрачки глаз и возбуждают клеточные рецепторы в сетчатке глаза. Ответ: фоторецепция.
12. Ощущение движения, возникающее при последовательном включении стационарных источников света, а также сама форма этого движения. Ответ: фи-феномен.
13. Постоянство визуального образа при изменяющихся условиях восприятия называется: Ответ. константность восприятия.
14. Интерактивная аналитическая панель, графический интерфейс, визуализирующий ключевые метрики, показатели цели или процессов. Ответ: дашборд.
15. Какое значение имеет градиентный цветовой маркер в визуализации данных? Ответ: Показывает изменение значений от одного к другому.
16. Картограмма, на которой разделение данных по географическим областям или регионам, выделяется разным цветом, оттенками или рисунками в соответствии с переменными данных. Ответ: фоновая карта или хороплет?
17. Какую роль играет визуальная аналитика в процессе принятия решений в компании? Ответ: Роль визуальной аналитики в процессе принятия решений в компании заключается в том, чтобы помочь представить и понять данные, выявить тенденции и паттерны, и сделать информированные и обоснованные решения. Визуальная аналитика помогает визуализировать и интерпретировать данные, что позволяет увидеть связи, различия и аномалии, которые могут быть неочевидными в текстовой или числовой форме.
18. Как визуальная аналитика помогает визуализировать сложные взаимосвязи и зависимости между различными переменными? Ответ: Визуальная аналитика помогает визуализировать сложные взаимосвязи и зависимости между различными переменными, используя визуальные представления данных. Например, с помощью графиков рассеяния можно исследовать корреляцию между двумя переменными, а с помощью сетчатых диаграмм или древовидных карт можно исследовать иерархические связи между различными категориями.
19. В чем заключаются этические аспекты визуализации данных? Ответ: Этические аспекты визуализации данных касаются приватности и защиты данных, прозрачности и объективности данных, правильности и точности представления, эмоциональной и социальной ответственности, учета аудитории и контекста использования данных.
20. Перечислите базовые правила эффективной визуализации по Джону Швебишу? Ответ: 1) Визуализация только необходимых данных (не все данные важны и требуют визуализации), 2) убрать визуальный «шум», элементы, не дающие важной информации, 3) интеграция текста и графических элементов, 4) учет законов преаттентивной обработки визуальных данных, то есть тех когнитивных операций, которые осуществляет мозг до фокуса внимания на отдельных элементах визуализации.

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ.
«Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет.
«Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны.
«Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны.
«Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) по всему изученному курсу. Зачет проводится в форме онлайн тестирования. Тест размещен в разделе «Промежуточная аттестация по дисциплине» онлайн-курса на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ». Количество заданий в контрольно-измерительном материале (тесте) для промежуточной аттестации, составляет 30 вопросов. Дополнительно, для получения зачета студенты предоставляют результаты индивидуального задания, в которром они должны продемонстрировать владение изученными инструментами визуализации и составить интерактивный дашборд по выбранному набору данных.

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ в целом:
Для зачета: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий.

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПРОЕКТА:
Для зачета: «зачтено» - дашборд содержит не менее четырех виджетов разного типа, проводится анализ по категориям, есть описательные текстовые элементы, соблюдены принципы эффективной визуализации (структура и композиция, цветовое решение и пр.); «не зачтено» – представлены отдельные графики, однотипные инструменты визуализации, дашборд сделан небрежно, не позволяет сделать выводы относительно изучаемых данных.
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Турлюн Л.Н. Компьютерная графика: [программа] Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2011 elibrary.asu.ru
Л1.2 Л. А. Сиденко Компьютерная графика и геометрическое моделирование: [учеб. пособие] СПб.: Питер, 2009
Л1.3 Рэнди Крам Инфографика. Визуальное представление данных: СПб.: Питер, 2015
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Полигональные модели: М.: Диалог-МИФИ, 2005 biblioclub.ru
Л2.2 Петровичев Е. И. Компьютерная графика: М.: МГГУ, , 2003
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс на образовательном портале АГУ portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
«Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses ), (бессрочно);
7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt ), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)».
Язык программирования для статистической обработки данных и работы с графикой R-4.3.1
Интегрированная среда разработки RStudio
6.4. Перечень информационных справочных систем
https://medium.com/@Infogram/18-data-visualization-resources-for-education-and-inspiration-529c6f528983
https://www.visualisingdata.com/resources/
https://www.r-graph-gallery.com/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
511Д лаборатория математического обеспечения социально-психологических исследований - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютеры: 10 единиц; мониторы: 10 единиц.
410Д лаборатория информационных технологий - компьютерный класс кафедры теории и практики журналистики - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 24 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска пластиковая - 1 шт.; компьютеры: марка Intel Core модель i3-2120 3,3 ГГц/DDR3 2 ГБ/500 ГБ/DVD RW/22» - 11 единиц; монитор: марка samsung модель 943T - 1 единица; мониторы: BenQ G950A/КМ/ - 10 шт.; бесперебойник: UPS IPPon Black Power Pro 500 - 12 шт.; телевизор: LCD 46" Samsung LE-46S81B
415Д специализированный компьютерный класс кафедры связей с общественностью и рекламы - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 16 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; системный блок: IntelCore 2 DuoE7400 -17 шт.; сервер: системный блок: AquariusIntelPentiumD; монитор: Acer V173 B -16 шт.; монитор: Acer V193W 1 шт.; телевизор Samsung

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Для освоения дисциплины студенты должны прослушать курс лекций, выполняить практические задания, подготовить самостоятельный проект.
Самостоятельная работа студентов в данном курсе дисциплины состоит из четырех основных частей:
1. Чтение учебного материала и подготовка опорного конспекта лекции;
2. Выполнение задач для самостоятельной работы соответствующего практического задания;
3. Выполнение творческой работы (творческого задания);
4. Подготовка устного доклада с развернутым иллюстративным содержанием в виде презентации по теме курса дисциплины, обозначенной для самостоятельного изучения.