שימוש באמנות גנרטיבית להעברת מעברי אקלים בעבר ובעתיד
31 במרץ 2023
כאן, פרוטוקול מוצג כדי להמחיש נתוני אקלים כמו אמנות גנרטיבית.
זה יכול להיות מאתגר להעביר נתוני אקלים, במיוחד כאשר טווחי הזמן הם הרבה יותר גדולים ממה שאנשים בדרך כלל חושבים על. פרוטוקול זה מאפשר למשתמשים ליצור הנפשות גנרטיביות עם פריטים חזותיים המותאמים לנתונים. באמצעות הליך זה, ניתן להפוך את הנתונים לאנימציות המעבירות מידע מבלי להסתמך על תרשימים או גרפים.
זה מאוד להתאמה אישית במונחים של הנתונים המשמשים ואת ההיבטים החזותיים המוצגים. יהיה מעניין לערוך ניסוי חברתי על תפיסת הציבור את נתוני האקלים בהתבסס על אופני הצגת נתונים שונים. עבודה זו יכולה להיות טכניקה חזותית אחת לצד שיטות מסורתיות או אמנותיות יותר.
כתיבת קוד בכל שפה חדשה או לימוד תוכנה חדשה יכולים להיות מאתגרים. משאבים מקוונים וחיפושים באינטרנט אחר מונחי מפתח או קודים יכולים לעזור. לאחר הורדת תוכנת הקידוד וההדמיה, הורד את הנתונים והתחל לקודד.
גרור את קובץ MPT הרצוי, MPT 1, MPT 2, MPT 3 או MPT 4 לעורך הקוד כדי להציג אותו באופן חזותי. בתפריט Explorer, לחץ על תיקיית MPT הרצויה, MPT 1, MPT 2, MPT 3 או MPT 4 כדי לחשוף תפריט נפתח. לאחר מכן לחץ על הסקריפט, ולאחר מכן לחץ על אינדקס.html.
לחץ לחיצה שמאלית על חלק החלון עם הקוד לאינדקס. HTML ובחר Open with live server מהתפריט. חזור על השלבים, החל מבחירת תיקיית MPT בתפריט Explorer עבור כל קבוצת משנה של זמן.
כדי להציג את הפריט החזותי בהתבסס על תחזיות עתידיות, פתח את תיקיית העתיד במחשב וגרור את תיקיית הצבירה או המעבר לעורך הקוד. לאחר מכן, בחר את שם התיקיה בחלון Explorer ולחץ על אינדקס.html. לחץ לחיצה שמאלית על החלק בחלון עם קוד לאינדקס.
HTML ובחר Open with live server מהתפריט. כדי לערוך את הפריטים החזותיים, בחר את תיקיית העניין בחלון Explorer של עורך הקוד ופתח את קובץ הסקריפט הראשי על ידי לחיצה על sketch.js. בצע פעולות עריכה בפרמטרים של תצוגה חזותית בתוך קוד זה.
חפש ביאורי קוד עם תיאורים מפורטים של הקוד ותפקידו, לאחר לוכסנים כפולים ומזוהים עוד יותר על ידי טקסטים ירוקים. הגדר את המשתנים שיקושרו לנתונים או ישמשו להתאמה אישית של פרמטרים חזותיים. לאחר מכן, שמור את העריכות על ידי לחיצה בו-זמנית על המקשים command ו- S.
הצג פריטים חזותיים מעודכנים על-ידי ניווט לאינדקס. קובץ HTML. בחלון Explorer, לחיצה שמאלית ובחירה באפשרות פתח עם שרת חי מהתפריט.
נוצרו הדמיות המתאימות לתקופות זמן גיאולוגיות ייחודיות. היבטים חזותיים כגון צבע, גודל ומהירות הוגדלו כמותית להערכות של טמפרטורת פני הים, חנקן, הרכב איזוטופי וקצב שינויי האקלים. הנתונים נמדדו על משקעים במעמקי הים או עוצבו על פי מודל של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי אקלים, או מסלול פחמן מייצג של IPCC, או תרחישי RCP.
האנימציה שנוצרה מקוד MPT 1 התאימה לקטע הזמן הקדום ביותר לפני 1.2 עד 1.118 מיליון שנה. הרבה לפני התארכות קרחונים-בין-קרחוניים והתקררות קרחונית. קוד MPT 2 מתאים ללפני 1.112 עד 1.06 מיליון שנה, מיד לפני התארכות הקרחונים והתקררות הקרחונים.
MPT 3 יצר את הוויזואליות עבור קטע הזמן השני האחרון עם מחזורים קרחוניים בין-קרחוניים ארוכים יותר, לפני כ-1.06 מיליון עד 900,000 שנה. קוד MPT 4 יצר את החזותיים עבור קטע הזמן האחרון, בערך 900, 000 עד 600, 000 שנה כאשר מחזורים קרחוניים בין-קרחוניים ארוכים יותר היו מבוססים יותר. קוד הצבירה יצר תחזית מודל להתחממות אנתרופוגנית עתידית בהתבסס על הערכות טמפרטורה של ממוצע מודל RCP 8.5 עבור ניו יורק.
קוד המעבר יצר ויזואליה פשוטה יותר של אותו הדבר, המציגה רק את קווי המתאר של כדורים הנעים על פני הרקע. פורמט המוצר איפשר התאמה אישית והצגה של נתונים, יצירת תערוכות תקשורת מדע אימרסיביות. בעת עריכת הקוד, ודא שהוא תואם לקטעי הנתונים הנוכחיים.
עבור תחזיות עתידיות, יש רק את תיקיות המעבר או ההצטברות במרחב העבודה. אחרת, התוכנית לא תעבוד. טכניקה זו פותחת דלתות להכללת נתונים מדעיים בעיצוב גרפי.
אמנות גנרטיבית וסוחפת הם תחומים הצומחים במהירות עם הזדמנויות רבות לאמנות לקיים אינטראקציה עם מדע ונתונים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מציג שיטה להדמיה של נתוני אקלים באמצעות אמנות גנרטיבית, ההופכת מידע מורכב לאנימציות מרתקות. השיטה מאפשרת התאמה אישית הן של ייצוג הנתונים והן של האסתטיקה הוויזואלית, ובכך מציעה חלופה לשיטות מסורתיות של הצגת נתונים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- ויזואליזציה של נתונים
- אמנות גנרטיבית
- מדעי האקלים
רקע
- העברת נתוני אקלים עלולה להיות קשה בשל לוחות זמנים משתנים.
- תרשימים וגרפים מסורתיים עשויים שלא להעביר מידע מורכב בצורה יעילה.
- אמנות גנרטיבית מספקת גישה חדשנית לייצוג נתונים.
- התאמה אישית משפרת את הרלוונטיות ואת ההשפעה של הוויזואליזציות.
מטרת המחקר
- ליצור פרוטוקול להפקת אנימציות מנתוני אקלים.
- לבחון את התפיסה הציבורית של נתוני אקלים באמצעות מצגות ויזואליות שונות.
- לספק חלופה לטכניקות קונבנציונליות של ויזואליזציה של נתונים.
שיטות בשימוש
- פיתוח פרוטוקול הניתן להתאמה אישית עבור ויזואליזציה של נתונים.
- יצירת אנימציות גנרטיביות המבוססות על נתוני אקלים.
- בחינה של אסתטיקה חזותית בייצוג נתונים.
- פוטנציאל לניסויים חברתיים על תפיסת נתונים.
תוצאות עיקריות
- הסבה מוצלחת של נתוני אקלים לאנימציות מרתקות.
- הדגמה של יעילותה של אמנות גנרטיבית בתקשורת נתונים.
- הדגשת החשיבות של התאמה אישית במצגות חזותיות.
- הצעה למחקרים נוספים על תפיסת הציבור לגבי נתוני אקלים.
מסקנות
- אמנות גנרטיבית יכולה לשמש ככלי בעל ערך להדמיה של נתונים מורכבים.
- שיטה זו עשויה לשפר את ההבנה של סוגיות אקלימיות.
- נדרש המשך בחינה של טכניקות ויזואליות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית להנהלה
תרגום של מערכי נתונים אקלימיים מורכבים ורב-משתנים לוויזואליזציות גנרטיביות אימרסיביות מדגים מסגרת ניתנת להרחבה לתקשור של נתונים מדעיים. גישה זו מאפשרת לצוותי מחקר ופיתוח לחקור מודליות חדשות להצגת פלטים כמותיים, ובכך תומכת בבחינת היפותזות ובמעורבות של בעלי עניין לאורך שלבי הגילוי והמחקר התרגומי. יכולת ההתאמה של השיטה למערכי נתונים מגוונים ממיצה אותה ככשרון בר-שימוש חוזר לוויזואליזציה של מערכות ביולוגיות או סביבתיות דינמיות בשרשראות הפיתוח של התעשייה הביו-פרמצבטית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בדיקה ויזואלית של מערכי נתונים רב-ממדיים להבהרת משובים ברמת המערכת.
- תומך בהפחתת סיכונים מכניסטית על ידי מיפוי אינטראקציות בין משתנים באמצעות אנימציות מבוססות נתונים.
- מסייע בבדיקת השערות על ידי קישור משתנים כמותיים לפרמטרים ויזואליים.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מכין מסגרות ויזואליות מתוקשפות להצגת פלטי בדיקות ותגובות מערכת.
- מנstandardize את הצגת הנתונים, ובכך משפר את השחזוריות ואת התקשורת בין צוותים.
- מאפשר ויזואליזציה ניתנת להרחבה של תוצאות בדיקה כמותיות לצורך הערכה מהירה של סריקה.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה פלטים חזותיים לנתוני ביומרקרים רלוונטיים למחלה או לסביבה, במידת הרלוונטיות.
- תומכת ברציפות משלב הגילוי ועד לאישור פרה-קליני על ידי אפשור אסטרטגיות עקביות לוויזואליזציה של נתונים.
- מספקת פלטפורמה לשילוב נתונים מודלים ונתונים אמפיריים במחקרי תרגום (translational studies).
שילוב זרימת עבודה וצינור עיבוד
שיטה זו לוויזואליזציה גנרטיבית יכולה להיות מיושמת החל משלבי הגילוי המוקדמים ועד למחקר תרגומי, ובכך היא תומכת בקבלת החלטות מבוססת נתונים ובתקשורת לאורך כל רצף המחקר והפיתוח (R&D).
- ביולוגיה של תגליות: מקלה על בדיקת היפותזות והבהרת מסלולים באמצעות מיפוי חזותי של אינטראקציות בין משתנים.
- סריקה: מספקת פלטים חזותיים כמותיים הניתנים לשחזור לצורך השוואת תנאים ניסיוניים.
- אנליטיקה: מאפשרת שילוב של נתונים גיאכימיים, ביולוגיים או נתונים ממודלים לכדי קריאות חזותיות מאוחדות.
- מחקר תרגומי: תומכת בהתאמה של ויזואליזציות עם נתונים פרה-קליניים או נתוני סמנים ביולוגיים במידת הרלוונטיות.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה מסגרת גמישה וניתנת להרחבה לוויזואליזציה של מערכי נתונים מגוונים על פני תוכניות מו"פ מרובות.
השפעה תפעולית ועסקית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות בפירוש של מערכי נתונים מורכבים.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה והרחבה של ויזואליזציית נתונים לצורך שחזור ושימוש רב-תחומי.
- ערך אסטרטגי: משפר את העברת הממצאים הכמותיים, ובכך תומך בקבלת החלטות מושכלת על המשך או הפסקת תהליכים (go/no-go).
- השפעה על הפורט폴יו: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים על ידי הבהרת תובנות מבוססות נתונים לאורך תוכניות שונות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בתכנות, ויזואליזציה של נתונים ופירוש נתונים מדעיים.
- נדרשת תשתית תוכנה תואמת לאנימציה גנרטיבית ואינטגרציה של נתונים.
- דורש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פורמטים של נתונים ופרמטרים של ויזואליזציה.
- ניתן להתאמה למגוון מערכות מודל וסוגי נתונים באמצעות התאמה אישית מתאימה.
- תלוי בקישור מדויק בין משתנים כמותיים לתוצרי ויזואליזציה.
