25-го сентября представила свой алгоритм визуализации сложных данных на Фестивале 404.

Моё обычное лицо во время выступления (◕‿◕)

Моя большая радость, что в часовой доклад удалось упаковать большую часть теории, которую я преподаю на учебном курсе «Визуализация данных». Видео-запись выступления доступна на ютубе:

В алгоритме важна не только последовательность шагов, но и то, как следующий шаг связан с предыдущим, как один вытекает из другого, а также метаморфозы, происходящие внутри шагов — и всё это отражено в презентации. Важно: переключайте слайды стрелками справа и слева от содержания, а не встроенными контролами фигмы (внизу), тогда будут видны анимации, которые играют здесь ключевую роль.

Фестиваль 404 — ван лав ♥️

С начала пандемии коронавируса я каждый день прихожу на «Медузу» за свежими данными. «Медуза» публикует данные в таблице, где Россия всегда занимает первую строчку, а затем идут страны в порядке убывания подтверждённых случаев:

С первых дней, когда у нас появились заболевшие, я листала таблицу до похожих на Россию чисел и старалась запомнить соседей. По 10-50-100 случаям сложно судить о темпах роста, сложно рассмотреть стоящую за ними опасность. Эти числа кажутся незначительными, когда в других странах тысячи, десятки и сотни тысяч заболевших. Поэтому я смотрела на страны, в которых зарегистрировано столько же случаев, сколько у нас. Как они ведут себя, как быстро растут? Это был мой способ составить свою картину происходящего.

Картина, которую я наблюдала, меня беспокоила. Из всех соседей только Чили до какого-то момента рос более-менее схожими темпами, но со временем и эта страна от нас безнадёжно отстала. Стало понятно, что глядя в таблицу я многое упускаю, мне захотелось увидеть происходящее более полно и наглядно. Желание было сильным, навязчивым — так ко мне обычно приходят идеи визуализации.

Я подготовила данные, набросала прототип в Табло (спасибо, Рома!) и в начале апреля написала Сергею Кашину. Мы обсудили идею, её пользу и слабые места, и Сергей согласился взять на себя реализацию (огромное спасибо, Сергей!) Вот, что у нас получилось.

Рейтинг стран по количеству заболевших коронавирусом: https://www.cashin.ru/virus/ranks/

На визуализации показано, как со временем меняется место страны в топе по количеству заболевших (от 500 подтверждённых случаев). Цветом показан порядок количества заболевших, вроде изолиний на карте местности. В тот момент, когда страна переходит очередной рубеж — 1000, 5000, 10 000, 50 000, 100 000 и т. д. — её линия пересекает очередную границу цвета.

Само по себе место ни о чём не говорит. Интересно наблюдать именно, как меняется взаимное расположение стран друг относительно друга. Многие страны растут вместе, как, например, Германия и Франция, или Бельгия, Швейцария и Нидерланды:

Переодически страны обгоняют одна другую, но в целом движутся рядом

Горизонтальная линия не означает, что роста нет. Только то, что этот рост не опережает, и не отстаёт от ближайших соседей. Замечу, что такое представление несколько нивелирует расплывчатость параметра «количество заболевших». Мы смотрим не на абсолютный рост, а на то, как две страны-соседки со своими методами измерения либо остаются соседями, либо одна из стран со временем сильно опережает другую. Но это, конечно, при условии, что сам метод регистрации заболевших в стране значительно не менялся — иначе это скажется на поведении страны на графике.

Есть страны, которые засчёт жёстких мер смогли удержать эпидемию. Их цифры почти не растут, а линия на графике шаг за шагом опускается вниз, потому что их обгоняют страны с более быстрым ростом.

Обратите внимание, как Япония практически до конца марта оставалась в рамках 500 и 1000 заболевших. За это время США, которые появились на графике 8 марта, одновременно с Японией, опережая её всего на 16 случаев (502 и 518 соответсвенно) выросли до 500 000:

Кроме США, есть и другие страны, которые обращают на себя внимание взрывным ростом. К сожалению, Росиия в их числе:

Турция в марте росла очень быстро, обгоняя минимум одну страну в день. Но с начала апреля она заняла своё 9-е место между Ираном и европейской тройкой Швейцария-Бельгия-Голландия, и остановилась там. Рост Индии слегка замедлился в начале апреля, с тех пор она прибавляла по 2, 3, а то и 4 позиции каждый день, и сейчас снова затормозилась на 22-м месте. Надолго ли?

Из всех стран топ-50 Россия быстрее и настырнее всех карабкается к верхним строчкам. Вот лишь несколько стран, с которыми Россия соседствовала в тот или иной момент в таблице. Все они сейчас остались далеко позади.

ЮАР, которая 24-го по 27-е марта опережала Россию примерно на 50 случев (1070 против 1036), сейчас на 52-м месте и только-только перешагнула рубеж в 2000 случаев.

По сегодняшним данным Россия опередила Австрию и вплотную подобралась к Португалии. Настанет момент, когда мы займём своё более-менее постоянное место, как это случилось с Турцией. Вопрос в том, каким будет это место.

Мы с Сергеем продолжим работу над визуализацией, есть ещё много идей, которые хочется воплотить. Пока буду рада, если вы поделитесь своими мыслями и наблюдениями.

Рейтинг стран по количеству заболевших коронавирусом: https://www.cashin.ru/virus/ranks/ 

Пандемия коронавируса затронула почти все страны. Человечеству впервые выпадает шанс наблюдать нечто настолько глобальное, при этом касающееся каждого, и держать руку на пульсе с помощью современных технологий. Исследователи строят математические модели, которые учитывают поведение широких масс, и наблюдают в режиме реального времени, как эти прогнозы сбываются. Но что ещё важнее, они показывают свои модели тем самым широким массам, которые самостоятельно делают (или не делают) выводы, меняют (или не меняют) поведение и, как следствие, в какой-то мере определяют сценарий развития ситуации.

Сейчас, как никогда, важно не просто наблюдать процесс, но и доносить наблюдения и выводы учёных до обывателей. От способов представления данных, их прозрачности и наглядности, доверия к ним — от сообщения, вложенного в ту или иную визуализацию, зависит будущее, которое всех нас ждёт.

Поделюсь визуализациями, которые произвели лично на меня самое большое впечатление и сильнее всего повлияли на мои собственные решения.

График количества заболевших из статьи «Особенности и уроки вспышки коронавирусной инфекции — 2019 (COVID-19) в Китае», опубликованной 24 февраля в журнале Американской медицинской ассоциации, чаще всего цитируется в контексте «скрытой угрозы». И не случайно. Это гениальная в своей простоте визуализация показывает, что каждый обнаруженный случай заболевания, особенно в самом начале эпидемии, был диагностирован с задержкой около двух недель. Синие столбики — истинное количество заболевших, жёлтые — поставленные диагнозы. Подробный анализ графика можно почитать в оригинале и по-русски. Отмечу лишь главную мысль за этими данными: «Реального количества заболевших на данный момент не знает никто».

Другой впечатляющий формат — толпа корейцев, прихожан церкви Шинчионджи, самый обширный из корейских кластеров распространения короновируса:

Предположительно, вирус попал в церковное сообщество через единственную женщину, известную как «31-я пациентка», которая дважды посетила церковную службу, уже после появления симптомов и временной госпитализации, но до постановки диагноза. Мы видим каждого человека из 5016 инфицированных (вспомним визуализацию потерь Второй мировой войны). И, зная, что на данный момент 162 человека в Южной Корее погибли, можем представить это не как абстрактную цифру, а как реальные прервавшиеся жизни людей, в лицо которым мы как будто смотрим на этой визуализации. И цифра уже не кажется такой уж незначительной, какой она выглядит на общем трагическом фоне.

О том, как вирус распространился внутри Китая и по миру, обгоняя запаздывающие карантинные меры, лучше всего, на мой взгляд рассказывает Нью-йорк-таймс. Невероятно красивая и достаточно аккуратная визуализация, местами настоящее произведение искусства:

Обратите внимание, что здесь показаны либо статистически предполагаемые случаи, либо достоверно зафиксированные в будущем и отмеченные на карте «задним числом». Это даёт более-менее адекватную картину происходившего, аналогично графику выше. Ключевое слово здесь — происходившего. Картины происходящего прямо сейчас, как я писала выше, мы не знаем.

Отсюда проблемы с таблицами и картами, самыми популярными на данный момент форматами представления данных о текущей ситуации. Поговорим о них.

Университет Джона Хопкинса — один из самых надёжных источников данных о положении дел в мире. Но их карта, как и все остальные карты на сайтах всех новостных площадок, организаций и министерств здравоохранения, не говорит буквально ни о чём. Во-первых, процедуры тестирования в разных странах отличаются, и сравнивать Германию с массовыми тестированиями и Италию, в которой тесты проводят только больным с симптомами, просто бессмысленно. Во-вторых, данные по странам отличаются настолько сильно и меняются так быстро, что заметить важные изменения в формате карты просто невозможно. В-третьих, карта не выполняет свою основную функцию  — она не показывает текущее положение дел. Данные о количестве подтверждённых случаев не отражают ситуацию и могут отличаться от истинного количества заболевших в разы и даже на порядки, в зависимости от процедуры тестирования и карантинных мер в отдельно взятой стране. При этом обычные люди, глядя на карту и изучая цифры с точностью до одного заболевшего, как правило, не отдают себе отчёта в том как сильно эта «текущая ситуация» отличается от истинного положения дел.

Следующий по популярности формат — график роста заболевших/умерших по странам на таймлайне, который показывает изменение ситуации с течением времени. Например, вот такой, созданный командой «Our world in data» (интерактивная версия ↓):

На горизонтальной оси время, но не календарные даты, а дни, начиная с пятой смерти в стране. На вертикальной — логарифмическая шкала смертей. Это редкий случай, когда логарифмическая шкала по-настоящему уместна. Рост заражений и смертей идёт по экспоненте, и числа разных порядков оказываются близкими друг к другу: где вчера было 10 случаев, там через неделю (или раньше) их уже 100. Обратите внимание на пунктирную разметку, которая показывает на графике зоны разных темпов роста (число удваивается каждый день, раз в два дня, раз в три дня и т. д.) Смертельные случаи отражают ситуацию намного точнее, чем количество заболевших.

На этом графике видны страны с самыми высокими темпами роста:

И страны, которые взяли эпидемию под контроль:

Но как насчёт стран, оказавшихся где-то между? Есть ещё один формат, который отлично проявляет текущую ситуацию, а именно, продолжается ли экспоненциальный рост заболевших в стране или эпидемия замедляется. Это график дневного прироста заболевших против суммарного их количества. Больше всего мне нравится реализация, опубликованная на днях Сергеем Кашиным:

На графике можно отследить момент, когда кривая начинает отклоняться от основного направления вниз — это и есть замедление экспоненциального роста. Не всем странам удаётся удержать это движение (см. Иран, который было нырнул вниз, но снова подтянулся к диагонали), но для большинства стран их прогресс из этого графика становится понятен. Большой плюс этого графика в том, что мы смотрим на зависимость величин, которые измерены одинаковым образом, на их соотношение. И это отчасти нивелирует неточность, заложенную в параметре «количество заболевших», о которой я писала выше. Благодаря этому можно делать выводы о странах, в которых количество смертей ещё недостаточно велико, но количество подтверждённых случаев растёт достаточно быстро:

Помимо суммарного количества заболевших и ежедневного прироста, на графике показаны также суммарное количество смертей (размер кружка) и ежедневный прирост смертей (толщина и цвет линии). Визуализация также снабжена временным слайдером, который можно запустить или подвигать вручную. Итого — пять измерений данных на одном графике. Сергей, снимаю шляпу :-)

Ещё один жанр, который не могу обойти вниманием, — интерактивные модели. Вашингтон-пост приводит сильно упрощённую демонстрацию влияния мер разной степени жёсткости на темпы распространения инфекции:

В конце статьи можно сравнить между собой графики всех четырёх процессов:

Модель примитивная, и к ней есть вопросы. Но я лично знаю людей, для которых она оказалась достаточным аргументом, чтобы пересмотреть привычки и взгляд на социальное дистанцирование.

А вот потрясающий калькулятор эпидемии:

Наглядный, быстрый, с большим количеством настроек — настоящий инструмент исследователя. В статье Томаса Пуйо «Молот и танец» показано, как приближая момент и увеличивая степень вмешательства в естественный ход распространения вируса, можно снизить нагрузку на систему здравоохранения с десятков миллионов до десятков тысяч обращений. И как это позволит выиграть время, чтобы встретить врага (коронавирус) во всеоружии.

Кстати, о нагрузке на больницы и медперсонал. На визуализации Нью-йорк-таймс показан риск заражения вирусом для разных профессий:

Неудивительно, что доктора (особенно, дантисты и пульмонологи), медсёстры и врачи скорой помощи оказались в самом рисковом, правом верхнем углу графика:

Кстати, это один из немногих графиков, который соотносит события глобального масштаба и личные тревоги: можно вбить в поиск свою профессию и увидеть свои риски на общем фоне. Мне не хватает визуализаций с таким подходом, не хватает возможности оценить риск для себя и близких с учётом географии, пола, возраста, профессии и других нюансов.

Ну и напоследок, давайте посмотрим врагу в лицо:

Эта иллюстрация вириона SARS-CoV-2 — самое распространённое в сети изображение частицы вируса, который вызывает COVID-19, — создана учёными Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC).

А вот вирионы снятые через электронный микроскоп. На поверхности частиц видные выступы гликопротеинов, которые напоминают зубцы короны. Отсюда и название всей группы — «коронавирусы»:

Изображение Национального института аллергических и инфекционных болезней (NIAID), США

На фликре NIAID целый альбом с красочными микрофотографиями вируса на поражённых клетках:

Если не можете устоять перед потоками информации (как я), лучше потратьте время на внимательное изучение всей этой красоты, чем на очередную горячую новость :-)

Оставайтесь дома. Сохраняйте спокойствие. Будьте здоровы.

Начнём с визуализаций, посвящённых горячим новостям и острым темам 2018-го.

Спасательная операция в пещере Тхамлуангнангнон

Визуальные рассказы о спасении двенадцати юных футболистов и их тренера из затопленных пещер в Таиланде, опубликовали многие ведущие мировые СМИ. Мой фаворит — статья «Lucky 13» от Рейтерс. Они единственные показали маршрут спасательной операции на непрерывной схеме от начала и до конца со всеми вызовами и техническими решениями.

Там же есть понятная карта пещер с поперечным сечением в ключевых точках маршрута, включая полость под названием «Паттайя-бич», настолько узкую, что спасатели снимали кислородные баллоны, чтобы её преодолеть.

Другие достойные внимания визуальные истории на эту тему: Нью-йорк-таймс, Гардиан, Саус-чайна-пост.

Природные катастрофы

В мае на самом большом из гавайских островов произошло необычное — газовое или фреатрическое — извержение вулкана Килауэа, а также открылись трещины в жилом районе Леилани-Эстейтс, через которые вытекала лава. Хороший материал об этом — в Вашингтон-пост. Там и изящные карты, и наглядная схема-объяснение механизма извержения, и временная развёртка упавшего уровня лавы в лавовом озере кратера Халемаумау, и захватывающее видео фонтанов лавы, и самая красноречивая, на мой взгляд, визуализация — вот это изображение извергающейся трещины в тихом жилом квартале на пересечении улиц Лауны и Леилани:

В мае Нью-йорк-таймс проанализировало регионы, наиболее подверженные природным катастрофам:

В сентябре они же опубликовали завораживающую визуализацию урагана Флоренс:

А в ноябре — рассказ о лесном пожаре, уничтожившем городок Парадайз в Калифорнии:

На этой визуализации удачно подружились пространственное и временное измерение, и очень эффектно работает скролл (см. оригинал).

Китай

В 2018-м Китай продолжал строить дороги, мосты, дамбы, газо- и нефте-проводовы, тепло-, гидро- и атомные электростанции по всему миру. Нью-йорк-таймс, Гардиан, Блумберг и другие издания визуализируют масштабы строительства, анализируют стратегические цели Китая и проблему «долговой ловушки», в которой оказываются страны-партнёры.

Журналисты Рейтерс опубликовали визуальное расследование вокруг объектов, которые предположительно являются китайскими лагерями для заключённых-мусульман. В статье «Tracking China’s Muslim Gulag» они анализируют снимки со спутника и фотографии объектов и делают выводы об увеличении как количества лагерей, так и их размеров. Выводы подкреплены убедительной и интересной графикой:

Здесь же классный приём — обход периметра по скроллу:

Саус-чайна-морнинг-пост разбавляет китайскую тему материалом о богатых азиатах с серией визуализаций разной степени серьёзности:

Деньги и общество

Гениальная в своей простоте визуализация использования земли в США:

Разбив карту на маленькие квадраты и сгруппировав их по назначению земли внутри самой карты, авторы добились метафоры, понятной любому американскому школьнику. Будь-то леса, пастбища или сельскохозяйственные угодия, все эти территории теперь можно «измерить» в штатах. Интересно было бы взглянуть на аналогичную визуализацию о родных просторах.

Маленькая, да удаленькая визуализация, посвящённая «триллионному» рубежу компании Эппл:

У визуализации очень приятная механика, которую не передать статичными картинками — нечто среднее между тетрисом и «карандашной физикой» (Сrayon Physics). А ещё она очень понравилась Яне. Сидя у меня на коленях, пока я в ночи составляла этот список, она без конца просила: «Включи ту зацию, где вываливаются разноцветные штуки». И я включала, снова и снова :-)

Безумно красивая идея от «Нэшнл-географик» — волны иммиграции показаны как годовые кольца дерева:

Цветные пики по секторам — приток приезжих из той или иной части света. В «увеличительном стекле» показано, что график состоит из атомов — чёрточек, каждая чёрточка — 100 «одноцветных» иммигрантов. Благодаря такой дробности, формат работает и в разбивке по штатам:

Ещё одна визуализация на тему иммиграции опровергает связь между притоком иммигрантов и ростом преступности:

Обратите внимание, как множество графиков работают вместе, не превращаясь в кашу.

Города

Глубокое и необычное исследование названий улиц в немецких городах:

Я читала немецкую статью, переведённую браузером на английский. В английскую версию статьи на сайте большая часть «вкуснятины» не вошла.

Исследование причин задержек в Нью-йоркском метро с анимированными пояснениями и подробной интерактивной моделью наглядно демонстрирует причины транспортного кризиса:

На этой шестой по счёту визуализации от Нью-йорк-таймс скорее всего сработает ограничение на просмотр. Если не планируете оформлять подписку, воспользуйтесь  режимом «Инкогнито». 

Ещё одна эффектная городская визуализация — сейсмоопасные небоскрёбы Сан-Франциско:

Эволюцию метро в городах Китая с 1990 по 2020 годы в формате гиф:

Природа и экология

Изящная карта с первыми листочками показывает раньше или позже приходит весна в разные регионы США по сравнению с данными 50-летней давности:

Замечательный пример буквального кодирования — по всей карте «распускаются» первые листочки. Здесь же картина по годам за последние 35 лет. Видно, что хотя «в среднем по больнице» весна приходит раньше, года между собой отличаются довольно значительно, как в одну, так и в другую сторону:

В той же статье есть и график цветения вишни с точками-лепестками. Интересно, насколько точным оказался прогноз на 2018-й?

Плакат и интерактивная визуализация о загрязнении морей пластиком:

На карте показано три среза данных: страны закрашены тем ярче, чем больше пластиковых отходов производят, светло-жёлтые воронки в устьях рек показывают, сколько пластика приносит река в открытое море, а круги в океане — это плавучие скопления пластикового мусора. Обратите внимание, что отсутствие кругов не означает отсутствие мусора. Области, где исследовательские суда не обнаружили пластика показаны чёрными точками, и их не так уж много по сравнению с подтверждёнными «мусорными кучами».

Трогательные изображения семи исчезающих видов, которых осталось так мало, что все их представители помещаются в вагон метро:

Там, где сухое число скорее всего оставило бы читателя равнодушным, автор нашла понятную, наглядную и близкую большинству метафору и воплотила её в выразительной графической форме.

Любопытный проект «Небесные фигуры», который собрал воедино 28 систем созвездий разных мировых культур:

Все жители Земли во все времена смотрели на одно и то же звёздное небо. Во многих культурах звёзды объединяли в небесные фигуры. На визуализации можно взглянуть на небо глазами арабов, китайцев, египтян, индусов, ацтеков и других народов, а также увидеть созвездия, связанные в разных культурах с одними и теми же звёздами.

Cпорт

Зимняя олимпиада как обычно богата на графику, но примечательных визуализаций мне удалось найти не так уж много.

Самым интересным мне показался сюжет с графическим объяснением сложных трюков фигуристов, лыжников и сноубордистов:

Уже привычный, но от этого не менее захватывающий спортивный формат — раскадровка:

На прошлой олимпиаде Нью-йорк-таймс использовали гениальные живые превьюшки соревнований. В этом году изображения стали более детализированными, сохранив при этом лаконичность исходного формата:

Визуализация, которая раз и навсегда закрыла вопрос о первенстве по медалям, рассчитывает место в общем списке по всевозможным системам от «все медали одинаковы» до «только золото имеет значение»:

Весь чемпионат мира по футболу, начиная с одной восьмой финала:

Очень здорово показано, как в ходе игры менялись шансы на победу команды.

Искусство

Неоднозначный, но занятный анализ летних хитов с 1970-х до 2018-го:

Автор «раскладывает» композиции по выбранным шести характеристикам-векторам и, сравнивая профили между собой, делает вывод о том, что музыкальное разнообразие в 2000-х практически отсутствует. К методологии много вопросов: почему только летние хиты, почему именно эти вектора и именно шесть, насколько субъективны и измеряемы оценки по шкале «акустичности» и «весёлости», но в целом интересная идея и качественная реализация.

Шедевральное полотно с анализом работ Пабло Пикассо:

Создатели визуализации выделили 12 ключевых тем творчества художника, разделили более чем 8000 произведений по темам и подтемам, на большом холсте разметили области, форма которых напоминает стиль художника, а площади пропорциональны количеству работ по теме, и закрасили области масляными красками. Получилась впечатляющая полутораметровая картино-грамма.

Сценические костюмы Дэвида Боуи в формате дополненной реальности:

Экскурсию по сценическим образам музыканта на примере четырёх феерических костюмов, конечно, сложно назвать визуализацией данных в классическом смысле слова. Но такой плотностью информации (форма, крой, материалы, детали, текстура ткани, которую, кажется, можно пощупать), как на этих 3D-моделях, может похвастаться далеко не каждая визуализация.

Вселенная пятидесяти глав манги «Кардкэптор Сакура»:

Я не очень люблю такой закрученный по кругу формат, но здесь много приятных деталей и видно, что визуализация сделана с любовью к теме, а это, пожалуй, самое главное ❤️

В заключение, не могу не поделиться нашей коллаборацией с «Т—Ж»:

На оcнове указаных пожеланий, возможностей и ограничений, калькулятор рассчитывает выгодный для пользователя сценарий покупки квартиры в Москве: снимать и копить или взять ипотеку.

В этом году помимо отдельно стоящих визуализаций было много историй, расследований и просто статей, в которых интерактивная графика встречалась много раз по ходу повествования. При этом в лучших примерах на один материал приходилось сразу несколько уместных, качественных и продуманных визуализаций. Кроме того, активно используются 3D-модели и дополненная реальность, которые из инструментов «вау-эффекта» превращаются в полезных рабочих лошадок. Наблюдать эти изменения приятно.

Для тех, кто интересуется — подборки прошлых лет: 2017, 2016, 2015.