CC BY
1
УДК 519.171, 930.2
СОВРЕМЕННЫЙ ОПЫТ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ИСТОРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Е.Д. Стойчикова, Е.Н. Щучкина Научный руководитель - А. А. Городов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
stoychikova_i@mail.ru
В работе рассмотрены проблемы и современный опыт применения информационных технологий и теории графов для визуализации исторических (социальных) сетей. Дан краткий обзор передовых отечественных и зарубежных работ в области анализа и визуализации исторических акторов, событий и тематических изменений. Составлена краткая классификация графов представления исторической информации. Опыт визуализации исторических сетей может быть применим для воссоздания процесса исторического развития ракетно-космической техники.
Ключевые слова: визуализация, исторические сети, 3D, граф.
MODERN EXPERIENCE IN VISUALIZING HISTORICAL NETWORKS
E.D. Stoychikova, E.N. Shchuchkina Scientific supervisor - A. A. Gorodov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
stoychikova i@mail.ru
The paper considers the problems and modern experience of using information technologies and graph theory to visualize historical (social) networks. A brief overview of the advanced domestic and foreign works in the field of analysis and visualization of historical actors, events and thematic changes is given. A brief classification of historical information representation graphs has been compiled. The experience of visualizing historical networks can be used to recreate the process of historical development of rocket and space technology.
Keywords: visualization, historical networks, 3D, graph
Визуализация информации это процесс преобразования больших и сложных видов абстрактной информации в интуитивно понятную визуальную форму. Все чаще в прикладной области цифровых гуманитарных наук визуализация сети используется для проведения исследований, поскольку основные интересы экспертов в этой области заключаются в изучении и анализе взаимосвязей между сущностями и их изменений с течением времени [1]. Профессиональное использование аналитического аппарата и средств визуализации исследования сетей позволяют историку яснее и детальней увидеть суть сложного исторического явления и представить результаты с наглядной очевидностью [2]. С помощью построения исторических сетей устанавливаются социальные, экономические, религиозные, политические и интеллектуальные связи между людьми, группами, сообществами, государствами и населенными пунктами, а также между обществами и их средой. Отслеживание динамики этих явлений во времени и пространстве, все это визуализируется и
Секция «Фундаментальные; и прикладные проблемы гуманитарных наук»
анализируется в качественной, количественной, а также сравнительной перспективе [3].
Новые технологии дают возможность ученым изучить также исследовать собственные сведения, находить закономерности. Сеть является одной из наиболее гибких структур для моделирования и могут осветить измерения и масштабы исторических событий, которые иначе сложно концептуализировать [4].
Например, в работе «Social network analysis of Hadith narrators» авторы приводят пример повествовательной сети (Рис 1). Повествовательные сети - это сети, образованные путем создания грани между людьми, которые сообщили о событии, рассказали историю или информацию друг от друга. Такие сети представляют собой ориентированные графы, где исходным узлом обычно является тот, от которого изначально было слышно повествование [5]. Автор анализирует данные хадисов, которые широко используются многими мусульманскими учеными и исследователями истории для получения знаний и ответов на вопросы и проблемы современных мусульман.
С целью многостороннего обзора сетевой визуализации можно обратится к работе «What makes a visualization memorable» [6]. Создатели представляют задачи, а также предстоящие тенденции для динамической сетевой визуализации, в том числе визуальную масштабируемость, гибридные визуализации и новые метафоры или подходы для визуализации сети. А в работе «Event-Based Dynamic Graph Visualisation» [7] можно увидить изменения в способе моделирования времени в сетях: от разделения времени и агрегирования временного измерения до представления его в виде сети, основанной на событиях, где узлы и связи могут иметь координаты времени в реальном времени . Поскольку время является важным параметром в динамических графах, проблема выявления закономерностей и тенденций в сети становится все более актуальной.
Размер визуализируемой сети (графа) является ключевой проблемой при визуализации. Если число элементов сети велико, ее обработка может выходить за границы производительности или даже достигать предельных возможностей используемой для визуализации платформы. Даже если возможно разместить и показать все элементы большой сети, возникают проблемы наглядности и удобства, поскольку становится невозможным различать узлы и связи.
Рис. 2 Классификация нападавших и пострадавших во время инцидентов в Саюкшин, Муо-Сахва, Гимё-Сахва и Эулса-Сахва соответственно
Рис. 1 Пример построекния повествовательной сети (три цепочки одного хадиса)
• Assailants (*i): people/• Vktlms J-l|; fcJHIU people
Например, авторы работы « Inference on historical factions based on multi-layered network of historical figures» [8] строили сети нападавших и пострадавших во время инцедентов в Саюкшин, Муо-Сахва, Гимё-Сахва и Эулса-Сахва в разный период времени, разнесли эти даты по слоям (Рис. 2).
Что не решило проблему наглядности полностью. В другой работе [1] авторы используют, так называемую, радиальную визуализацию, перед этим строя подграфы, которые представляют данные, относящиеся к определенной теме (Рис. 3).
б)
Рис. 3 а) подграф, который представляет данные, относящиеся к определенной теме б) радиальный вид, на котором визуализируются люди, места, события и тематические изменения
Одним из популярных подходов к визуализации больших графов является переход от 2Б к 3Б изображению. Например, австралийский разработчик в своей программе показал взаимодействия студентов, которые учились вместе с ним в 1989 году в Канберре (Рис. 4).
Рис. 4 Визуализация социальных связей среди студентов
Дополнительное третье измерение позволяет более гибко размещать элементы графа и вообще обходиться без пересечений рёбер, но приводит к новым проблемам, поскольку современные устройства вывода по своей природе являются двумерными и поддерживают ограниченные разрешение и область визуализации [9].
Сетевые исследования в исторической науке все больше набирают популярность, так как они на сегодняшний день приобретают многостороннее признание значительного круга историков. Условно можно ввести некоторую классификацию визуализации исторических данных (Рис. 5)
Способы визуализации графов представления исторических данных
Повествовательные сети, ориентированный граф (Рис. 1)
Граф разнесенный по слоям (датам) (Рис. 2)
Радиальный граф (Рис. 3)
Рис. 5 Классификация визуализации исторических данных
3D граф (Рис. 4)
Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы гуманитарных наук»
Описанные выше работы используют различные технические средства для визуализации графов. Но при этом для описания исторических событий ряд авторов применяет различный математический аппарат не только теории графов, но и смежных с ней направлений. Более предметное их рассмотрение позволит построить теоретические или концептуальные подходы к процессу визуализации сетей.
Библиографические ссылки
1. Gone full circle: A radial approach to visualize event-based networks in digital humanities / Velitchko F., Schetinger V., Raminger K., Soursos N., Zapke S., Miksch S. // Visual Informatics journal, Volume 5, Issue 1, March 2021
2. Быстрицкий Н.И., Исследования сетей в исторической науке, Исторический журнал: научные исследования, 2017 — 3
3. Walter Pohl, Andre Gingrich, The Project «Complexities and Networks in the Medieval Mediterranean and the Near East», // Medieval worlds. comparative & interdisciplinary studies, 2015
4. Lincoln, M., 2016. Social network centralization dynamics in print production in the low countries, 1550-1750. Int. J. Digit. Art Hist.
5. Social network analysis of Hadith narrators / Sumaira Saeed, Sania Yousuf, Faiza Khan, Quratulain Rajput // Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences, Volume 33, Issue 3, March 2021
6. A dynamic graph visualization perspective on eye movement data / Beck F., Burch M., Diehl S., Weiskopf D. // ETRA: Proceedings of the Sumposium on eye tracking research and applications, March 2014
7. Simonetto, P., Archambault, D., Kobourov, S.G., 2020. Event-based dynamic graph visualisation. In: IEEE TVCG, pp. 2373-2386.
8. Inference on historical factions based on multi-layered network of historical figures / Myungjun Kim, Dong-gi Lee, Sangkuk Lee, Geun-ho Lee, Hyunjung Shin // Expert Systems with Applications Volume 161, 15 December 2020
9. Компьютерная визуализация социальных сетей [Электронный ресурс]. URL: https://compress.ru/article.aspx?id=16593 (дата обращения 02.03.2021)
© Стойчикова Е.Д., Щучкина Е.Н., 2021
