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综述:视觉洞察挖掘综述:通过可视化连接数据与洞察
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月01日 来源:Visual Informatics 3.9
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这篇综述系统梳理了视觉洞察挖掘(Visual Insight Mining)领域,重点探讨了从数据到可视化(Data2Vis)和从可视化到洞察(Vis2Insight)两大阶段,涵盖任务分解、可视化生成、图表解析等6项核心任务,并分析了规则驱动、学习驱动和大模型驱动三类方法的演进与挑战。
视觉洞察挖掘:数据与洞察的桥梁
在数据爆炸的时代,如何从海量数据中提取有价值的知识成为关键挑战。这篇综述系统性地探讨了通过可视化技术实现数据洞察的全过程,揭示了可视化作为连接原始数据与人类认知的关键媒介作用。
数据到可视化的转化(Data2Vis)
Data2Vis阶段实现了从原始数据到可视化呈现的自动化转换。早期规则驱动的方法如APT系统通过预设编码规则生成图表,但灵活性不足。随着机器学习(ML)技术的发展,Data2Vis等系统开始采用序列到序列(seq2seq)模型实现数据规范到可视化规范的转换。而大语言模型(LLM)的兴起带来了革命性变革,ChartGPT通过三步推理流程(数据理解、视觉编码选择、规范生成)显著提升了自然语言到可视化生成的准确性。
可视化到洞察的提取(Vis2Insight)
Vis2Insight阶段致力于从视觉呈现中提取深层知识。传统方法依赖预定义规则识别图表元素,而深度学习模型如ChartSense采用卷积神经网络(CNN)实现图表类型分类和元素提取。多模态大模型(MLLM)的突破性进展使得AskChart等系统能够同时处理视觉和文本信息,在图表问答(CQA)任务中实现接近人类的推理能力。特别值得注意的是,ChartAssistant通过图表到表格的预训练和多任务指令调优,在零样本场景下展现出卓越的表现。
方法学演进与挑战
从规则驱动到学习驱动,再到大模型驱动,视觉洞察挖掘方法经历了显著演进。当前主流方法面临的主要挑战包括:
高质量数据集的缺乏,现有数据集多局限于基础图表类型
任务特异性限制,模型在跨任务泛化能力上表现不足
大模型幻觉问题,如ChartInsighter所揭示的错误洞察生成
未来发展方向
前沿研究指出了几个关键突破方向:
高级图表理解能力的提升,特别是对混合图表和交互式看板的解析
下游任务应用扩展,如金融分析和医疗决策支持
流程创新,构建更简洁直观的数据-洞察端到端管道
可视化技术正在从被动呈现工具转变为主动洞察引擎。随着多模态大模型(MLLM)等技术的发展,视觉洞察挖掘有望实现从数据到决策的无缝衔接,为各领域的知识发现提供强大支持。这一领域的进步将显著降低数据分析的门槛,使更广泛的用户群体能够从复杂数据中获得有价值的见解。
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