知识可视化
常见的知识可视化的几种工具简介
常见的知识可视化的几种工具简介（一）概念图(Concept Map) 概念图是康乃尔大学的诺瓦克（J.D. Novak）博士（Novak, J.D. & Gowin, D. B，1984）根据奥苏贝尔(David P. Ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术。
根据诺瓦克（J.D. Novak）博士的定义，概念图是用来组织和表征知识的工具。
它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。
概念图是使用节点代表概念、连线表示概念间关系，由包含一个概念的节点及连接组成。
连接被贴上标签并用箭头符号指示方向，被贴上标签的连接解释节点之间的关系，箭头描绘关系的方向，“概念-连接词-概念“这样一个三元组形成了一个命题。
另外，概念图是具有层次结构的，最高级的概念处在顶端。
人们可以用适合的关联词来说明不同层次的概念之间的关系，并确定不同分支之间的横向联系。
概念图这种知识可视化方法最大的优点在于对知识的体系结构（概念及其概念之间的关系）一目了然的表达出来，还突出表现了知识体系的层次结构。
概念图还是很好的结构化知识评估工具。
为了方便使用计算机辅助创建和评估概念图，美国评估、标准和学生测试中心（Center for Research on Evaluation, Standards, and Student Testing，简称CRESST）对概念图的概念和连接词进行了预定义，提出了知识地图（Knowledge Maps）。
（二）思维导图（Mind Map）思维导图最初是20世纪60年代英国人托尼·巴赞（Tony Buzan）（1999）创造的一种笔记方法。
托尼·巴赞（1999）认为：传统的草拟和笔记方法有埋没关键词、不易记忆、浪费时间和不能有效的刺激大脑四大不利之处，而简洁、效率和积极的个人参与对成功的笔记有至关重要的作用。
知识可视化在E—Learning中的应用研究
知识可视化在E—Learning中的应用研究摘要：知识可视化是推动知识获取、吸收、传播和应用的催化剂。
在“信息爆炸”的今天，E-Learning中知识的易得性和爆炸性使知识可视化应用于E-Learning环境中成为可能。
通过阐述E-Learning面临的问题以及知识可视化的方法，提出将知识可视化的理念应用于E-Learning中，促使E-Learning发展成为更加人性化的、适合各种学习类型的可视化学习平台。
关键词：知识可视化；E-Learning；概念图表；应用策略0引言随着科学计算可视化、数据可视化以及信息可视化的发展，知识可视化应运而生。
知识可视化是研究如何应用各种定性和定量的视觉表征方法促进群体复杂知识和见解的传递及创新的学科。
在知识经济的今天，知识可视化开始从图书管理学、情报学等领域进入到教育领域，成为研究的热点。
在教育领域，学者从知识可视化的概念、理论、框架、教学实践等角度研究知识可视化，从理论到实践指导教育。
本文通过分析E-Learning面临的问题、知识可视化的方法以及知识可视化在E-Learning中应用的可能，提出从可视化平台、显隐性环路、知识共享以及移动学习等方面将知识可视化运用于E-Learning。
1E-Learning面临的问题1.1知识单调，定位困难E-Learning中的信息和知识主要以半结构化（如文本、图像、视频等）的形式存在，较于传统教学而言，已显生动有趣，但大多数E-Learning课件只是把课堂搬到课件中，内容相对枯燥乏味。
再加上E-Learning受HTML语言的限制，定位所需知识非常困难，使得学习者在E-Learning环境下的学习被动死板。
1.2隐性知识传递困难E-learning中，由于时空分离以及面对面交互的缺失，通常以显性知识的传递为主。
隐性知识虽然客观存在，且可以测度，但根植于人的头脑中，难于准确表述。
加之受到心理和环境等的制约，以及知识传授者和接受者之间的距离（时空、知识密切程度、期望与满足的差异等），使得E-Learning中隐性知识的传递颇为困难。
知识可视化的几种工具
知识可视化的几种工具（转载）关键词：知识可视化（一）概念图(Concept Map) 概念图是康乃尔大学的诺瓦克（J.D. Novak）博士（Novak, J. D. & Gowin, D. B，1984）根据奥苏贝尔(David P. Ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术。
根据诺瓦克（J.D. Novak）博士的定义，概念图是用来组织和表征知识的工具。
它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。
概念图是使用节点代表概念、连线表示概念间关系，由包含一个概念的节点及连接组成。
连接被贴上标签并用箭头符号指示方向，被贴上标签的连接解释节点之间的关系，箭头描绘关系的方向，“概念-连接词-概念”这样一个三元组形成了一个命题。
另外，概念图是具有层次结构的，最高级的概念处在顶端。
人们可以用适合的关联词来说明不同层次的概念之间的关系，并确定不同分支之间的横向联系。
概念图这种知识可视化方法最大的优点在于对知识的体系结构（概念及其概念之间的关系）一目了然的表达出来，还突出表现了知识体系的层次结构。
概念图还是很好的结构化知识评估工具。
为了方便使用计算机辅助创建和评估概念图，美国评估、标准和学生测试中心（Center for Research on Evaluation, Standards, and Student Testing，简称CRESST）对概念图的概念和连接词进行了预定义，提出了知识地图（Knowledge Maps）。
（二）思维导图（Mind Map）思维导图最初是20世纪60年代英国人托尼·巴赞（Tony Buzan）（1999）创造的一种笔记方法。
托尼·巴赞（1999）认为：传统的草拟和笔记方法有埋没关键词、不易记忆、浪费时间和不能有效的刺激大脑四大不利之处，而简洁、效率和积极的个人参与对成功的笔记有至关重要的作用。
知识可视化的理论与应用
知识可视化的理论与应用一、本文概述Overview of this article随着信息技术的飞速发展，知识可视化作为一种新兴的信息呈现方式，正逐渐受到各领域的广泛关注。
本文旨在全面探讨知识可视化的理论框架、核心技术以及应用领域，以期为读者提供一个清晰、系统的知识可视化知识体系。
With the rapid development of information technology, knowledge visualization, as an emerging way of presenting information, is gradually receiving widespread attention in various fields. This article aims to comprehensively explore the theoretical framework, core technologies, and application fields of knowledge visualization, in order to provide readers with a clear and systematic knowledge system for knowledge visualization.在本文中，我们将首先介绍知识可视化的基本概念、发展历程和重要性，阐述其在信息时代中的独特价值和作用。
接着，我们将深入探讨知识可视化的理论框架，包括其理论基础、设计原则和评价方法，为后续的应用研究提供理论支撑。
In this article, we will first introduce the basic concept, development process, and importance of knowledge visualization, and explain its unique value and role in the information age. Next, we will delve into the theoretical framework of knowledge visualization, including its theoretical basis, design principles, and evaluation methods, to provide theoretical support for subsequent application research.在技术层面，我们将详细介绍知识可视化的核心技术，如可视化算法、交互设计、数据挖掘等，并探讨这些技术在知识可视化中的应用场景和优势。
知识可视化工具支持学生意义学习的实践研究电子教案
知识可视化工具支持学生意义学习的实践研究1黄浦区教育学院唐军一、知识可视化工具：知识传播与交流的新载体知识的传播和交流，自从文明出现以后就一直存在着，其间，知识可视化工具的运用一直就没有停歇过。
从这个角度来看，似乎知识可视化工具本来就是知识传播和交流的载体，已谈不上什么新旧之分。
思维导图、知识动画、知识地图等的出现，让我们今天讨论的知识可视化工具，深深打上时代烙印的工具，是信息时代的新产物，是当今知识传播和交流的新载体。
（一）知识可视化工具概念知识可视化指可以用来构建、传达和表示复杂知识的图形图像手段，除了传达事实信息之外，知识可视化的目标还在于传输人类的知识，并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识。
根据知识可视化概念，我们认为知识可视化工具是指运用视觉表征的手段来建构复杂知识之间的关系，以此促进知识的传播和创新的工具。
（二）知识可视化工具种类1.从视图形式角度看知识可视化工具的分类皮尔斯(PierceJ.Howard)在专著中总结了48种图表形式，包括概念地图、维恩图、归纳塔、组织图、时间线、流程图、棱锥图、射线图、目标图、循环图、比较矩阵等。
2.从软件实体看知识可视化工具的分类邱婷（2006）认为，国外目前研发了多种专门的知识可视化软件工具，如:Inspiration，MindManager，Brain，Axon Idea Processor， Decision Explorer，Research Group，Activity Map，TextVision/TekstNet，SmartIdeas等，并认为这些工具从技术角度实现了知识可视化。
3.从知识图表类型支撑情况看知识可视化工具的分类Eppler,M.J.和Burkard,R.A.（2004）将知识可视化概括为6种类型：①启发式草图（Heuristic Sketches），在小组间产生新的见解；②概念图表（Conceptual Diagrams），结构化信息并展示其关系；③视觉隐喻（Visual Metaphors），映射抽象数据使其易于理解；④知识动画（Knowledge Animations），动态的、交互的可视化技术；⑤知识地图（Knowledge Maps），结构化专家知识并提供导航；⑥科学图表（Scientific Charts），可视化知识域。
知识图谱可视化工具
知识图谱可视化工具引言知识图谱是一种用于表示和展示知识的结构化模型，它通过将实体和实体之间的关系以图形的方式呈现出来，帮助人们更好地理解和分析知识。
随着大数据和人工智能的快速发展，知识图谱在各个领域都得到了广泛的应用。
为了更好地利用和探索知识图谱，出现了许多知识图谱可视化工具。
一、什么是知识图谱可视化工具知识图谱可视化工具是一类软件工具，用于将知识图谱中的数据以直观和可交互的图形方式展示出来。
通过这些工具，用户可以更加清晰地了解知识图谱中的实体、属性和关系，并且可以通过交互操作来进行数据分析和可视化效果的调整。
二、知识图谱可视化工具的功能1. 实体和关系的展示知识图谱可视化工具可以将知识图谱中的实体以节点的形式展示出来，节点的样式和颜色可以根据实体的属性进行设定。
同时，工具还可以将实体之间的关系以边的形式展示出来，边的粗细和颜色可以体现关系的强度和类型。
2. 交互式操作知识图谱可视化工具通常提供了丰富的交互式操作，用户可以通过鼠标点击、拖拽等方式来对图谱进行探索和分析。
例如，用户可以通过点击节点来查看该节点的详细信息，可以通过拖拽节点来调整图谱的布局等。
3. 数据过滤和查询知识图谱可视化工具还可以进行数据过滤和查询，用户可以根据实体属性的取值范围、关系的类型等条件来筛选和搜索相关的数据。
这样可以帮助用户针对特定的问题进行数据分析，找出关键的实体和关系。
4. 可视化效果的定制知识图谱可视化工具通常提供了丰富的图形定制选项，用户可以根据自己的需求来调整图谱的样式和布局。
例如，用户可以设置节点的颜色、大小和形状，可以调整边的粗细、颜色和箭头的样式等。
三、知识图谱可视化工具的应用领域1. 知识图谱研究和教育在知识图谱的研究和教育领域，可视化工具可以帮助研究人员和教师更好地理解知识图谱的结构和关系，并且可以通过交互操作来探索和发现知识的新规律。
2. 企业和组织管理在企业和组织管理中，知识图谱可视化工具可以帮助企业和组织更好地理解和利用知识资产，从而提高组织的决策能力和创新能力。
常见的知识可视化的几种工具简介
常见的知识可视化的几种工具简介知识可视化是将复杂的知识和信息以图形化方式展示，帮助人们更好地理解和分析数据。
在当前信息爆炸的时代，知识可视化工具成为了帮助人们处理和呈现信息的重要工具。
本文将介绍几种常见的知识可视化工具，包括思维导图、数据可视化工具和虚拟现实技术。
思维导图是一种直观而有效的知识可视化工具。
它通过图形化的方式展示思维和概念之间的关系，将复杂的信息结构化并呈现在一个视觉化的图形中。
思维导图通常以一个中心主题为核心，从中心向外延伸出各个相关的分支和子主题。
通过思维导图，人们可以直观地把握知识的关键点和逻辑结构，更好地理解和记忆信息。
数据可视化工具是一类专门用于处理和可视化大规模数据的工具。
它们能够将复杂的数据转化为图表、图形或地图等形式进行展示，使得数据变得更加直观和易于理解。
常见的数据可视化工具包括图表软件、统计软件和数据分析软件等。
通过使用这些工具，人们可以在短时间内对海量的数据进行分析和解读，并从中挖掘出有价值的信息。
虚拟现实技术是近年来发展迅猛的一种知识可视化工具。
它通过构建虚拟的三维场景，使用户可以身临其境地感受和探索不同的知识领域。
虚拟现实技术通常需要借助VR眼镜或其他设备来体验，用户可以通过操作虚拟环境中的物体和进行交互来获取信息。
虚拟现实技术在教育、医疗和娱乐等领域均有广泛应用，为用户提供了更加直观和身临其境的知识体验。
除了以上三种常见的知识可视化工具，还有很多其他类型的工具可以帮助人们更好地理解和呈现复杂的知识。
例如地理信息系统（GIS）可以用于地理数据的可视化，网络图可用于展示复杂网络的结构等。
这些工具都通过图形化的方式将抽象的知识转化为可视化的形式，提升了人们对知识的理解和认知。
总结而言，知识可视化工具是帮助人们处理和呈现知识信息的重要工具。
无论是思维导图、数据可视化工具还是虚拟现实技术，它们都通过图形化的方式将复杂的知识转化为直观的可视化形式。
这些工具的应用为人们理解和分析知识提供了便利，也推动了知识可视化技术的不断发展和创新。
对知识可视化的认识
2012级数学与应用数学三班41205153 刘冬梅对知识可视化的认识可视化的原意为“可以看得见的、清楚地呈现”，而知识可视化是一个新型研究领域，指应用视觉表征手段，促进群体知识的传播和创新。
知识可视化的研究领域一般是视觉表征在提高两个或两个人以上之间的知识传播和创新中的作用。
即知识可视化除了传递事实信息之外，它的目标在于传递见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确的重构、记忆和认识这些知识。
知识可视化的主要理论基础是双重编码理论，双重编码理论的一个重要原则是：同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增强记忆和识别。
双重编码理论定义了三种类型的加工：表征性的、调用性的和联合加工，知识表征在认知心理学、人工智能和知识可视化等领域有着不同含义，在认知心理学中，知识表征是指知识在人脑中的呈现方式，与此相对应的是人脑的各种记忆模型。
在人工智能领域，知识表征是指知识在计算机中的存储形式和运算机制，与此对应的为数据结构和相应的算法，而在知识可视化领域，知识表征是指知识的外在表现形式，与此相对应的为承载知识的图解手段，也是直接作用于人的感官的刺激材料。
由此可见，知识可视化是连接认知心理学和人工智能研究的新的桥梁。
知识可视化对教育技术有极大的作用，由于知识可视化的实质是将人们的个体知识以图解得手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的只是外在表现形式，从而促进知识的传播和创新。
而教育技术是为了促进学习而对过程和资源进行设计、开发、应用、管理与评价的理论与实践，其目的是改善教学过程，促进学习效果最优化。
知识可视化的一个研究方向是通过计算机自动发觉文本信息中隐含的概念体系，并自动生成图表，这为教师备课提供原材料。
也为学生进一步加工提供原始框架，这位教学的自动化打下了良好的基础。
所以说，知识可视化是知识工程在教育领域的应用方向之一。
知识可视化的研究分为四步：（1）构建理论上的形式化模型和相应的算法；（2）开发实现理论的软件；（3）应用理论和工具，构建解决实际问题的方案;（4）评估构建的系统综上所述，知识可视化作为一种新兴的研究领域，它的实质就是将人们的个体知识以图解得手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的只是外在表现形式，从而促进知识的传播和创新。
知识可视化工具：思维地图
跨学科应用
在科研、写作、演讲等 领域也有广泛的应用。
02
思维地图的创建与使用
创建思维地图的步骤
选择合适的图形
根据主题选择适合的图形，如 树状图、气泡图、流程图等。
调整结构
在填充内容的过程中，不断调 整思维地图的结构，使其更加 清晰、有条理。
确定主题
首先明确要表达的主题或问题， 确保思维地图围绕一个中心思 想展开。
流程图
用于展示过程、步骤或程序的顺序关 系。
因果图
用于分析问题、事件或结果之间的因 果关系。
05
04
概念图
用于表达抽象概念、理论或思想之间 的关系。
03
思维地图的优势与局限性
思维地图的优势
可视化呈现
思维地图以图形化的方式呈现知识，使信息 更直观、易于理解。
提高学习效率
结构化的信息呈现有助于学习者快速把握要 点，加深记忆。
知识可视化工具：思 维地图
目录
• 思维地图简介 • 思维地图的创建与使用 • 思维地图的优势与局限性 • 思维地图与其他知识可视化工具的比较 • 思维地图的案例分析 • 总结与展望
01
思维地图简介
定义与特点
定义
思维地图是一种知识可视化工具， 用于呈现思维过程和结构，帮助用
户更好地理解和组织信息。
填充内容
根据主题和所选图形，开始填 充思维地图的内容，包括关键 词、概念和关联等。
美化外观
最后，对思维地图进行美化， 使其更具视觉效果，提高可读 性。
思维地图的使用技巧
抓住重点
在创建思维地图时，要抓住重点，突 出核心概念，避免过多的细节和无关 信息。
使用符号和颜色
合理使用符号和颜色可以增强思维地 图的表现力，突出重点和分类。
知识共享中的知识可视化与分析
知识共享中的知识可视化与分析知识共享（Open Knowledge）的基本概念是指任何人可以自由地访问、使用、重用和重新分发学术研究、教育材料、技术文献等各种知识资源的理念和实践。
在数字化时代，大量的知识资源被数字化并存储在网络上，如何通过可视化技术和分析方法发现、理解、利用和共享这些知识资源，成为知识共享的一大挑战和机会。
一、知识可视化的概念和意义知识可视化（Knowledge Visualization）是指通过视觉手段将抽象或难以感知的知识内容和关系呈现出来的过程和方法。
知识可视化可以让人们更加直观地观察、理解和交流各种知识，有助于发现知识内在的规律和联系，促进知识的应用和创新。
知识可视化具有如下的意义：1. 丰富知识表达和交流方式。
人们可以通过不同的图表、图像、视频等方式呈现和传达各种知识，有助于提高交流效率和准确度。
2. 提高认知效果和深度。
知识可视化可以帮助人们更加清晰地把握复杂的事物和现象，深入了解知识内在的本质和关联，从而更好地进行分析和判断。
3. 促进创新和应用。
知识可视化可以帮助人们发现新的思路和方法，激发创新的灵感和动力，引导人们更好地利用和应用知识资源。
二、知识可视化的技术和方法知识可视化的技术和方法非常多样，可以根据不同的需求和目的选择合适的工具和技术，下面列举一些较为常见的方法：1. 网络图和节点图。
通过网状结构和节点链接展示各种知识关系和交互，例如社交网络分析、文献引用网络等。
2. 桑基图和流程图。
通过阶段性或过程性的图表展示各种信息的流动和演化，例如数据流图、需求流程图等。
3. 热力图和多维散点图。
通过颜色或形状等方式展示数据的分布和关联程度，例如地理信息系统、客户维度分析等。
4. 词云和文本挖掘。
通过文字大小、颜色等方式展示文本内容的重点和频次，例如新闻事件分析、舆情监测等。
5. 三维可视化和虚拟现实。
通过三维画面或虚拟场景展示复杂的空间、形态和动态变化，例如工程模拟、医学仿真等。
知识可视化视觉表征的设计方法
知识可视化视觉表征的设计方法
首先，知识可视化是一种将知识以可视化的方式呈现出来的方法，使得人们更能够理解和处理其含义。
而在进行知识可视化的设计时，需要考虑到视觉表征的设计。
视觉表征的设计方法主要包括以下几个步骤：
1.确定展示的内容和目标受众。
在设计视觉表征时，需要明确要展示的内容和该内容所要传达的信息。
同时也需要考虑目标受众的背景、知识水平等因素，以便将信息以更合适的方式传递给受众。
2.选择适当的图形类型。
不同类型的图形可以更好地呈现不同类型的信息。
例如，用散点图可以清晰地展示数据的分布情况，而用饼状图可以展示各个部分所占的比例。
3.选择合适的颜色、形状和大小等视觉元素。
在展示视觉表征时，颜色、形状和大小等视觉元素可以帮助受众更快速地获取信息。
要选择醒目而明显的元素，同时也要避免出现混淆和误解的情况。
4.注意布局和结构的设计。
在设计视觉表征时，布局和结构的设计也是非常重要的。
选择适当的空间布局，包括图形之间的距离、位置、比例等，对于信息的理解和识别至关重要。
5.评估和调整视觉表征。
最后，我们需要对设计的视觉表征进行评估和调整。
需要评估视觉表征的有效性、清晰度以及易于理解的程度，并根据评估结果进行适当的调整和改进。
知识结构化思维可视化过程情景化
知识结构化思维可视化过程情景化1. 介绍知识结构化思维可视化是一种将知识进行有序组织和呈现的方法，通过可视化的方式将知识的关系、层次和结构清晰地展示出来。
这种方法能够帮助人们更好地理解和记忆知识，提高学习效果和思维能力。
本文将探讨知识结构化思维可视化的过程情景化，介绍如何将知识结构化思维应用于不同场景。
2. 知识结构化思维可视化的过程知识结构化思维可视化的过程可以分为以下几个步骤：2.1 收集和整理知识在开始进行知识结构化思维可视化之前，首先需要收集和整理相关的知识。
可以通过阅读书籍、查找资料、参加培训等方式获取所需的知识。
然后将这些知识进行整理，将其分成不同的概念和主题。
2.2 确定知识的关系和层次在整理知识的过程中，需要确定知识之间的关系和层次。
可以通过思维导图、概念地图等工具来帮助确定知识之间的联系。
将知识按照不同的关系和层次进行分类和分组，形成一个有机的知识结构。
2.3 设计可视化图形在确定了知识的关系和层次之后，可以开始设计可视化图形来展示这些知识。
可以选择合适的图形工具，如图表、流程图、树状图等，来呈现知识的结构和关系。
同时，还可以使用颜色、线条、文字等元素来增强可视化效果，使得知识更加直观和易于理解。
2.4 制作可视化图形在设计了可视化图形之后，可以使用相应的软件工具来制作这些图形。
可以使用专业的图形设计软件，如Adobe Illustrator、Microsoft Visio等，也可以使用在线工具或者编程语言来制作可视化图形。
制作过程中需要注意图形的清晰度、美观度和易读性，确保能够准确地传达知识的结构和关系。
2.5 分享和应用可视化图形制作完成后，可以将可视化图形分享给他人，让他们能够更好地理解和使用这些知识。
可以将图形打印出来，制作成海报或者手册，也可以将图形保存为图片或者PDF文件，通过电子邮件、社交媒体等方式进行分享。
同时，还可以将可视化图形应用于教育、培训、演讲等场景，帮助他人更好地学习和理解知识。
知识可视化理论及表示案例(201909)
美观是精心设计的信息图成为有效传播工具的另一个原因。为了吸引受 众的注意力而展开的竞争是非常激烈的，普通人每天接触的信息量相当 于174份报纸的信息量。要确保你的信息图能抓住人心。
少即是多
信息图是将复杂的问题可视化、简单化，而不是相反。不要妄想依赖数 据展示所有的内容，而是要学会利用信息图来突出一两个最核心或者说 与受众最相关的要点。
对我们的启发
行业简史
太空探索
过去50年人类对太空的探索
星球周围螺旋颜色代表不同的国家 螺旋越厚，代表地球人访问的次数也越多 地图底部的标尺显示了每个国家派出的飞行器探索太空的距离
功能说明可视化
对我们的启发 流程解剖； 流通环节可视化； 产品说明的可视化； ……
复杂事物的解构
2016年6月12日凌晨，美国佛罗里达州奥兰多市一家同性恋夜店发生大规模枪击事 件，造成50人死亡、53人受伤，FBI将其定性为恐怖袭击。这是美国历史上伤亡最 惨重的枪击事件。
复杂信息抽象化
1933年贝克设计的伦敦地铁路线图
对我们的启发
1933年，哈利·贝克在替伦敦地铁讯号室绘制电路图时受启发，设计出了经典的地图路线图。 整个路线图像电路板一样的规格化，车站站距画得整齐划一，路线也都安排成垂直、水平 或45度角，再将多种颜色用于各路线之间的辨识，使得整幅地图在视觉上变得更简单明了。
经济活动如何抽象化表达？ 关系如何抽象表达？ … 用于表示变化的时间 沿革；
项目关键节点把控； ……
地球简史
生物的进化
横轴代表时间，从地球诞生开始（圆心）一直到现在每种颜色代表不同物种 每条线的代表每个物种中的某个分支，末端代表该分支的灭绝 扩大的半径（半圆）标记了每个时代，如冰河时代，寒武纪，大灭绝时期
(完整版)知识可视化的几种工具
知识可视化的几种工具（转载）关键词：知识可视化（一）概念图(Concept Map) 概念图是康乃尔大学的诺瓦克（J.D. Novak）博士（Novak, J. D. & Gowin, D. B，1984）根据奥苏贝尔(David P. Ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术。
根据诺瓦克（J.D. Novak）博士的定义，概念图是用来组织和表征知识的工具。
它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。
概念图是使用节点代表概念、连线表示概念间关系，由包含一个概念的节点及连接组成。
连接被贴上标签并用箭头符号指示方向，被贴上标签的连接解释节点之间的关系，箭头描绘关系的方向，“概念-连接词-概念”这样一个三元组形成了一个命题。
另外，概念图是具有层次结构的，最高级的概念处在顶端。
人们可以用适合的关联词来说明不同层次的概念之间的关系，并确定不同分支之间的横向联系。
概念图这种知识可视化方法最大的优点在于对知识的体系结构（概念及其概念之间的关系）一目了然的表达出来，还突出表现了知识体系的层次结构。
概念图还是很好的结构化知识评估工具。
为了方便使用计算机辅助创建和评估概念图，美国评估、标准和学生测试中心（Center for Research on Evaluation, Standards, and Student Testing，简称CRESST）对概念图的概念和连接词进行了预定义，提出了知识地图（Knowledge Maps）。
（二）思维导图（Mind Map）思维导图最初是20世纪60年代英国人托尼·巴赞（Tony Buzan）（1999）创造的一种笔记方法。
托尼·巴赞（1999）认为：传统的草拟和笔记方法有埋没关键词、不易记忆、浪费时间和不能有效的刺激大脑四大不利之处，而简洁、效率和积极的个人参与对成功的笔记有至关重要的作用。
知识可视化在教学中的应用
知识可视化在教学中的应用教育在飞速前进与发展，教学的改革创新之路决定了知识可视化将会成为小学语文教学中一个重要突破。
本文通过实例论证了知识可视化对小学语文教学所起到的重要作用，并从多个角度结合实际分析了如何运用知识可视化教育模式的策略，希望本文给予的建议和分析能为提高小学语文教学质量起到帮助作用。
随着社会不断发展，教育事业也需要飞速进步，创新改革是必然之路，多种新兴的教学模式被带入到教育体系中。
知识可视化的应用对小学语文教学有着重大革新意义。
知识可视化的应用将对学生语文教学质量有显著提高作用。
一、知识可视化在小学语文教学中的重要意义（一）有助于小学生快速掌握文字及应用文字知识可视化的教学方式通常会用到许多多媒体设备，这些设备能为小学生进行直观教学，能够形象、直接地展现教学中各个要点，包括字词语句等，从而让学生的学习变得轻松容易，也活跃课堂教学气氛。
通过知识可视化的一些情景模拟教学方式，学生们也能更容易学会语言的用法，和在其他地方使用同样的语言文字的能力，学会举一反三。
（二）应用多媒体器材进行课件演示，增强小学生印象由于小学生接受理解的能力和主观学习能力还处于起步阶段，对知识的拿捏与熟悉度的掌控也才刚刚开始，通过运用多媒体器材的教学便能形象地呈现和展示教学内容，调动学生的积极性和好奇心，从而培养学生的学习主动性，以达成高效的教学质量。
（三）有利于学生直面问题，促进学生的思维开发知识可视化的教育模式不仅仅是使用多媒体设备进行课程展示，同样还会在课堂上让学生将学习内容里遇到的问题直接提出，并经过讨论来解决，让所有学生进行思维碰撞，分享对知识的认知，促进学生学习思想的发展。
二、知识可视化的教育模式对于小学语文教学的实际应用策略（一）改变传统教学观念，加强知识可视化教学的应用在社会经济飞速发展的今天，教育将进入快速革新之路，小学语文教学质量同样需要大幅提升。
由于小学生年纪还小，学习知识和接受理解知识的能力尚为薄弱，对课堂知识及课文的吸收较缓慢，因此加强构建知识可视化教学模式，将学生吸引到学习中，提升学生们的专注度，并通过加强直观互动性，实现教与学真正一体化，从而培养出小学生的学习兴趣，达到趣味学习的目的，实现小学语文教学理念的提升。
知识可视化工具__思维地图
—— 思维地图
语言
文字 知识 肢体
图像
其它
知识表征： 知识记载和呈现的方式 可视化： Visualization
“可看得见的、清楚的呈现” 也可译为“图示化”
是指应用视觉表征手段， 促进群体知识的传播和创新。
知识可视化 （Knowledge Visualization）
基 于
思维地图（Thinking maps） 类型
基于人的大脑接受机制，思维地图分 为八种类型，分别对应人在思考时的八种 基本思维过程。（图）
思维是人脑对客观事物间接的、概括的反应。
思维过程是在头脑中对事物进行分析、综合、 比较、抽象、概括、分类、推理、因果分析等 过程。
苹果？ 梨？
思维地图（Thinking maps） 类型
双重编码
同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增强记忆和识别。
知识可视化实质
图解
知识
可视化 促进 形式
传播 创新
思维地图（Thinking maps） 概念
思维地图是David Hyerle博士在1988年开发 的一种帮助学习的语言工具。
“思维地图是用来进行建构知识，发散思维 ，
提高学习能力的一种可视化工具。”
主要用来列举顺序、 时间过程、步骤等。
概括
复流程图（Multi--Flow Map）
原因
结果
用来展示和分析因果 关系。
主题
因果 分析
桥型图（Bridge Map）
主题1 主题2
主题3 主题4
主要用来进行类比、 类推。
推断
思维地图（Thinking maps） 特征
促进 思考
关系 固定
类型 可综合
知识可视化工具
一、信息可视化与知识可视化
知识可视化在教育中也逐步应用起来，并且 范围更加广泛，效果也更受期待。 如：知识可视化作为学习工具，改变认知 方式，促进有意义学习。 知识可视化作为教育理念，促进教师进行 反思，辅助教学设计。
6
一、信息可视化与知识可视化 信息可视化与知识可视化的比较
7
一、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ息可视化与知识可视化
知识可视化将认知对象同时以图、文形式表达，可以 有效促进全脑思维，提升思维效率和品质。
12
四、知识可视化工具及其教育应用
常用的知识可视化工具有概念图、思维导图、 认知地图、语义网络、思维地图。按照其各 自特点，在教育中应用亦有所差异。 如概念图（concept map）是一种用节点 代表概念，连线表示概念间关系的图示法。 学习就是建立一个概念网络，不断地向网络 增添新内容。为了使学习有意义，学习者个 体必须把新知识和学过的概念联系起来。
信息可视化 知识可视化 两者比较
基于知识可视化 的隐性知识转换
确定主题 明确目标 构思框架 选择形式 绘制图形
3
评价图形
一、信息可视化与知识可视化
信息可视化（Information visualization）是一 个跨学科领域，旨在研究大规模非数值型信 息资源的视觉呈现，如软件系统之中众多的 文件或者一行行的程序代码，以及利用图形 图像方面的技术与方法，帮助人们理解和分 析数据。
36
应用概念图实现知识建构
37
（6）应用概念图进行个人学习管理
38
（7）应用概念图工具开展 主题探究学习的过程
39
8.使用概念图工具表达的培训课程安排与特色
40
总之。。。。
除上述功能之外，概念图还可以作为一种 教与学的策略，促使他们整合新旧知识，建 构知识网络，浓缩知识结构，从而使学生从 整体上把握知识。概念图还可以作为一种元 认知策略，提高学生的自学能力，思维能力， 自我反思能力与创新能力。
知识可视化与信息可视化
2004年7月，Martin J.Eppler和Remo A.Burkhard共同编写的工作文档 Knowledge Visualization-Towards a New Discipline andits Fields of Application发布，该文档正式给出了知识可视化的首个定义（以下 简称’04定义），对知识可视化进行了界定和描述。 知识可视化的界定英文原文指出：Generally speaking, the field of knowledge visualization examines the use of visual representations to improve the creation and transfer of knowledge between at least two people Knowledge visualization thus designates all graphic means that can be used to construct and convey complex insights.”即一般来说，知识可视化 领域研究的是视觉表征在改善两个或两个以上人之间知识创造和传递中 的应用。这样一来，知识可视化是指所有可以用来建构和传递复杂见解 的图解手段。
从大量抽象数据中发现一 些新的信息 计算机图形、图像
可视化方式
交互类型
人-机交互
如何应用概念图于知识可视化教学？
是什么？ 什么？ 为什么？ 为什么？
老师
更有系统地组 构知识内容 更有效地组织 更有效地组织 知识可视化的 课堂教学
组构知识可视化的知 组构知识可视化的知 識
更掌握教 更掌握教 学重点
概念图
信息可视化
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知识可视化的理论与方法赵国庆黄荣怀陆志坚北京师范大学知识工程研究中心，北京 100875摘要：知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化和信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域，是指应用视觉表征手段，促进群体知识的传播和创新（Eppler, M.J. & Burkard, R.A., 2004）。
本文首先介绍知识可视化的由来，分析知识可视化与数据可视化、信息可视化的联系与区别；紧接着论述知识可视化的理论基础——双重编码理论，并从知识制品的角度分析知识可视化的本质；然后分析知识可视化与教育技术、知识工程之间的关系；最后介绍知识可视化的研究框架和几种已有的知识可视化方法，并分析知识可视化的发展趋势。
关键词：知识可视化数据可视化信息可视化知识制品一、知识可视化的由来人类80%以上的信息是通过视觉获得的，常言道：“百闻不如一见”、“一图胜过千言”就是这个意思。
可视化技术是指将抽象的事物或过程变成图形图像的表示方法。
“可视化”一词，来源于英文的“visualization”，原意是“可看得见的、清楚的呈现”，也可译为“图示化”，如计算机编程的可视化界面（VB、VC等）。
“可视化”作为专业术语出现始于1987年2月，当时美国国家自然科学基金会（National Science Foundation，简称NSF）召开的一个专题研讨会，给出了科学计算可视化的定义、覆盖的领域以及近期、长期发展的方向。
这标志着科学计算可视化作为一个学科在国际范围内已经成熟（潘云鹤，2001）。
按照潘云鹤（2001）的观点，科学计算可视化（Visualization in Scientific Computing）的基本含义是运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形、图像，以直观的形式表示出来。
数据可视化（Data Visualization）概念首先来自科学计算可视化，科学家们不仅需要通过图形图像来分析由计算机算出的数据，而且需要了解在计算过程中数据的变化。
随着计算机技术的发展，数据可视化概念已大大扩展，它不仅包括科学计算数据的可视化，而且包括工程数据和测量数据的可视化。
现代的数据可视化技术指的是运用计算机图形学和图像处理技术，将数据换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。
它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互技术等多个领域。
一般说来，科学计算可视化是指空间数据场的可视化，而信息可视化（Information Visualization）则是指非空间数据的可视化（黄志澄，1999）。
随着社会信息化的推进和网络应用的日益广泛，信息源越来越庞大。
除了需要对海量数据进行存储、传输、检索及分类等以外，更迫切需要了解数据之间的相互关系及发展趋势。
实际上，在激增的数据背后，隐藏着许多重要的信息，人们希望能够对其进行更高层次的分析，以便更好地利用这些数据。
Card et al. (1999) 将信息可视化定义为：“使用计算机支持的、交互性的视觉表示法，对抽象数据进行表示，以增强认知。
”Eppler, M.J. & Burkard, R.A.（2004）认为：知识可视化(Knowledge Visualization)是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域，应用视觉表征手段，促进群体知识的传播和创新。
一般来讲，知识可视化领域研究的是视觉表征在提高两个或两个以上人之间的知识传播和创新中的作用。
这样一来，知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。
除了传达事实信息之外，知识可视化的目标在于传输见解（insights）、经验（experiences）、态度（attitudes）、价值观（Values）、期望（expectations）、观点（perspectives）、意见（opinions）和预测（predictions）等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。
知识可视化与信息可视化有着本质差别，Eppler, M.J. & Burkard, R.A.（2004）认为：信息可视化的目标在于从大量的抽象数据中发现一些新的见解，或者简单地使存储的数据更容易被访问；而知识可视化则是通过提供更丰富的表达他们所知道内容的方式，以提高人们之间的知识传播和创新。
这里从可视化对象、可视化目的、可视化方式和交互类型四个方面对数据可视化、信息可视化与知识可视化进行比较，如下表表示：数据可视化信息可视化知识可视化可视化对象空间数据非空间数据人类的知识可视化目的将抽象数据以直观的方式表示出来从大量抽象数据中发现一些新的信息促进群体知识的传播和创新可视化方式计算机图形、图像计算机图形、图像绘制的草图、知识图表、视觉隐喻等交互类型人-机交互人-机交互人-人交互图表 1 数据可视化、信息可视化与知识可视化的比较二、知识可视化的理论基础——双重编码理论双重编码理论(Paivio，1986)的一个重要原则是：同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增强记忆和识别。
双重编码理论为知识可视化提供了很好的理论基础。
该理论于1986年由Paivio提出，试图把语言和非语言放在同等重要的位置上。
Paivio(1986)声明：人类认知是独特的，它在同时处理语言和非语言对象时非常特别。
该理论认为，语言系统直接处理语言的输入和输出（以演讲和书写的形式），同时充当非语言对象、事件和行为的符号功能，任何的表征理论都必须符合这一二重性。
该理论设想有两个认知子系统，一个专门用于表征和处理非语言对象（如表象），另一个则专门用于处理语言对象。
Paivio还假定有两个不同类型的表征单元：imagens 和logogens，imagens用于表征心理图像，logogens用于表征语言实体。
logogens是以关联和层次的形式组织的，而imagens是以部分-整体关系组织的。
双重编码理论定义了三种类型的加工：（1）表征性的，语言和非语言表征的直接激活；（2）调用性的，通过非语言系统激活语言系统或反过来通过语言系统激活非语言系统；（3）联合加工，在语言系统内部或非语言系统内部的表征的激活。
一个任务可能需要三种加工中的一种或全部(Paivio，1986)。
从双重编码理论可以看出，知识可视化将知识以图解的方式表示出来，为基于语言的理解提供了很好的辅助和补充，大大降低了语言通道的认知负荷，加速了思维的发生。
三、知识可视化的实质——认知知识“制品”到显性的物理知识制品的转化知识制品（Knowledge Artifacts）的概念在越来越多的文献中提及。
知识制品是我们日常处理的对象，如我们写的报告、发送的邮件和阅读的书刊等。
按照Newman, B. (2003)在《知识管理手册》一书中的观点，知识制品被谈及时，实际上同时具有双重含义：认知知识制品（cognitive knowledge artifact）和物理知识制品(physical knowledge artifact)。
认知知识制品是指对真实物理世界的了解和理解，通常被简化为“知识”；物理知识制品则是指认知知识制品的表示法。
认知知识制品侧重于内容，物理知识制品侧重于表现形式。
另外，知识制品会因其编码方式、呈现方式和抽象程度的不同而各不相同。
从个人的角度来看，知识制品可以是外显的（explicit）、内隐的（implicit）和隐性的（tacit）。
然而，大多数知识制品都是这三种类型的组合。
我们最熟悉的是显性知识制品，它们以一定的方式进行编码，使得人们能够触摸到、看到、听到或操作。
显性知识制品可以在人们之间进行传播，但不同的制品形式，其传播的效果会完全不一样。
为了使用上的方便，一些学者也往往将知识制品限定为显性的物理知识制品——能够直接作用人的感官的知识制品，即知识的外在表现形式。
因此，知识可视化的实质是将人们的个体知识（暂且称为认知知识“制品”）以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的知识的外在表现形式（显性的物理知识制品），从而促进知识的传播和创新。
另外，知识表征（Knowledge Representation）在认知心理学、人工智能以及这里谈到的知识可视化领域有着不同含义。
在认知心理学中，知识表征是指知识在人脑中的存储和组织形式或者说是知识在人脑中的呈现方式，与此相对应的是人脑的各种记忆模型；在人工智能领域，知识表征更多被称为知识表示，是指知识在计算机中的存储形式和运算机制，因此与其对应的是数据结构和相应的算法；而在教育技术领域（知识可视化）领域，知识表征则是指知识的外在表现形式，与此相对应的是承载知识的图解手段，也是直接作用于人的感官的刺激材料。
由此可见，知识可视化是连接认知心理学和人工智能研究的新的桥梁，为计算机的知识表征作用于人脑提供了可依赖的方法和手段。
图表 2 知识表征在知识可视化、认知心理学、人工智能等领域的比较与联系四、知识可视化与教育技术、知识工程知识可视化是指应用视觉表征手段促进群体知识的传播和创新，其实质是将人们的个体知识（认知知识制品）以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的知识外在表现形式（物理知识制品），从而促进知识的传播和创新。
教育技术是为了促进学习而对过程和资源进行设计、开发、应用、管理与评价的理论与实践，其目的是改善教学过程，使教学效果最优化。
从两者的目的来看，两者是相当一致的。
知识可视化无疑将成为教育技术达成教学效果最优化的利器之一，因此是教育技术的一个重要的研究领域。
另外，知识可视化是在数据可视化、信息可视化的基础上发展起来的，因此有着更多的技术背景。
从表面看，知识可视化只是知识的一种图解式表示手段，但若往深层次发展，却需要更多的人工智能、知识科学、计算语言学和认知语言学等的强力支持。
例如知识可视化的一个研究方向是通过计算机自动发掘文本信息中隐含的概念体系（如小说中的人物及其关系，科普文章中的概念及其关系），并自动生成图表（概念图等），为教师备课提供原材料，或为学生进一步加工（校对、细节修补等）提供原始框架。
这种研究将为教学设计自动化打下良好的基础，而这一目标的达成需要借助知识工程和语言学的研究成果，甚至是与知识工程以及语言学的同行一道，攻克一些难题。
从这个角度来看，知识可视化是知识工程的应用领域。
综合以上分析，我们可以认为：知识可视化是知识工程在教育技术领域的应用方向之一，也是在教育技术领域应用知识工程的突破口之一，它对知识工程提出了要求，为教育技术提供了机遇。
五、知识可视化的研究框架（一）知识可视化研究的三个角度为了通过可视化来促进知识的有效传输和创新，至少需要从三个角度来考虑，它们回答了知识可视化的三个关键问题，分别是：1.将对什么类型的知识可视化？2.为什么要对这些知识进行可视化？3.如何对这些知识进行可视化？图3是对从这三个角度出发，列出的一些可能答案。