Aula 3

Aula 3 – dia 10 de março

Continuação da leitura do texto “Entrando em território arriscado” de Bruno Latour.

Antecedentes

Referências selecionadas do artigo: Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization. Autor: Michael Friendly – publicado com a data August 24, 2009 e dividido em 7 etapas.

1. Pré-Século 17 : primeiros mapas e diagramas

As primeiras sementes de visualização surgiram com diagramas geométricos, tabelas das posições das estrelas e outros corpos celestes e com a confecção de mapas para ajudar na navegação e exploração.

6200 aC O mapa mais antigo conhecido? Existem vários pretendentes para esta honra. – Museu em Konya , Turquia.

550 aC O primeiro mapa do mundo? (Sem cópias existentes, mas descrito nos livros II e IV do Heródoto “histórias” [ 254 ] – Anaximandro de Mileto ( c.610BC – 546BC ), Turquia FIG : . O primeiro mapa do mundo (325 x 326 ; 3K )

firstworldmap

366–335 BC  O primeiro mapa de rota “carte Routiere “, mostrando todo o mundo romano, de Viena a Cartago, através da Itália. Pintado em pergaminho (34 cm X 7 m  de comprimento) . Nomeado “a tabela de Peutinger” , a partir de um colecionador alemão do século 16 – Itália.

peutinger335-366

150  Projeções de mapa de uma terra esférica com uso de latitude e longitude para caracterizar a posição (primeira exibição de longitude) – Cláudio Ptolomeu (165 c 85 -c . . ). Alexandria, Egito.

ptolemy-map950 Primeira tentativa conhecida de mostrar a mudança de valores graficamente: posições do sol , a lua e os planetas ao longo do ano. Europa

planeten1.280 Diagramas triangulares de comparações combinadas para sistemas eleitorais / como eleger um Papa ou Madres Superioras, quando todos os candidatos estão votando  – Ramon Llull (1235-1316). Espanha.

electionis

1533 Descrição de como determinar os locais de mapeamento por triangulação, a partir de triângulos semelhantes e com uso de ângulos w.r.t meridianos
– Regnier Gemma – Frisius (1508-1555) . Louvain, Bélgica

G-F_triangulation1562 Liber de Ludo Alaea ou “O Livro dos jogos de azar”, um guia prático para o jogo, que contém o primeiro cálculo sistemático de probabilidades. Escrito em 1562, não foi publicado até 1663.- Gerolamo Cardano ( 1501-1576 ), Itália.

PDFcardano liber de ludo alea

liber

1570 O primeiro atlas moderno, Teatrum Orbis Terrarum— Abraham Ortelius (Ortel) (1527–1598), Antwerp, Bélgica.

ortelius_world_map_1570

2. 1600-1699 : Medição e teoria

Dentre os problemas mais importantes do século 17 estão aqueles que se preocuparam com as medidas físicas – tempo , distância e espaço- para astronomia, geodesia, elaboração de mapas , navegação e expansão territorial. Este século viu uma grande novo crescimento da teoria e o acordar da prática- a ascensão de geometria analítica, as teorias de erros de medição e estimativa, o nascimento da teoria das probabilidades  e os primórdios da estatísticas demográficas e da “aritmética política” . Até o final deste século, os elementos necessários estavam disponíveis –  alguns dados reais de interesse significativo, alguma teoria para dar sentido a eles e algumas ideias para as suas representações visuais. Talvez este século seja o início de um pensamento visual.

1600 Tabelas precoces de dados empíricos com tabelas de números que começam a aparecer. “Die Tabellen – Statistik “- como um ramo da estatística dedicada à descrição numérica de FATOS. Alemanha.

1610 As primeiras imagens astronômicas já impressas, a partir de observações de um telescópio, usadas para ilustrar descobertas de crateras na Lua, os quatro satélites de Júpiter e um vasto número de estrelas nunca visto a olhos- nu.
Galileo Galilei (1564-1642). Itália

crateras da lua Galileu

1614 Invenção de logaritmos e as tabelas publicadas pela primeira vez de logarítmos – John Napier ( 1550-1617 ). Escócia

napier_logtable

1620-1628 Invenção de um dispositivo mecânico contendo uma escala logarítmica de partes iguais e funções trigonômicas que, com a ajuda de um par de pinças, podem ser utilizadas como uma régua. Este dispositivo, chamado “Escala de Gunter “, ou a ” Gunter” por marinheiros, foi logo substituído por uma régua de cálculo verdade, contendo duas escalas logarítmicas paralelas. Edmund Gunter (1581-1626) e William Oughtred (1574-1660).  Inglaterra

logscalegunter

1.626 Representações visuais usadas ​​para mapear as mudanças na manchas solares ao longo do tempo. Além disso, o primeiro uso conhecido da idéia de “pequenos múltiplos ” para mostrar uma série de imagens de uma forma em um coerente display- Christopher Scheiner. (1575-1650) .  Itália

tres_epistolae1644 Primeira representação visual de dados estatísticos: variações na determinação da longitude entre Toledo e Roma- Michael F. van Langren (1598-1675). Espanha

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1654 A primeira tentativa em larga escala de uma pesquisa científica  e econômica das propriedades confiscadas dos irlandeses por Oliver Cromwell. Talvez o primeiro estudo econométrico, levando ao desenvolvimento da aritmética política. William Petty (1623-1687). Irlanda

17th-century-surveying

Pesquisa (Survey) – séc. XVII

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Website: The down survey of Ireland

1662 Fundação das estatísticas demográficas: desenvolvimento da idéia de que as estatísticas vitais (registros de batismos e enterros em Londres) poderia ser usada para a construção de tabelas de vida. A expectativa de média de vida em Londres era de 27 anos, sendo que 65% morriam até a idade de 16. John Graunt (1620-1674 ). Inglaterra

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Tabela da Mortalidade

1669 Primeiro gráfico de uma função de distribuição contínua. Gráfico da tabela de vida de Gaunt e uma demonstração de como encontrar a mediana do restante do tempo de vida de uma pessoa de uma certa idade. Christiaan Huygens ( 1629-1695 ).  Holanda.

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1686 Primeiro mapa meteorológico conhecido, mostrando ventos predominantes em um mapa geográfico da Terra. – Edmond Halley (1656-1742) .Inglaterra

halleyweathermap-1686

halley1866a-1

3. 1700-1799: Novas formas gráficas

O século 18 assistiu e participou a germinação das sementes da visualização que haviam sido plantadas anteriormente. Cartógrafos começaram a tentar mostrar mais do que apenas a posição geográfica em um mapa. Como resultados, novas formas gráficas (isolinhas – curvas de contorno e contornos) foram inventadas e o mapeamento temático de grandezas físicas criou raízes. Mais para o final deste século, vemos as primeiras tentativas de realizar o mapeamento temático de dados geológicos, econômicos e médicos. Gráficos abstratos e gráficos de funções foram introduzidos, junto com os primórdios da teoria estatística (erro de medição) e recolhimento sistemático de dados empíricos. Como outros dados (econômicos e políticos) começaram a ser coletados, algumas novas formas visuais foram inventadas para retratá-los, de modo que os dados pudessem “falar com os olhos”. Assim como várias inovações tecnológicas forneceram os nutrientes necessários. Isto facilitado pela reprodução de imagens de dados (impressão a cores, litografia) e outros desenvolvimentos que facilitaram a tarefa de criá-los. No entanto, a maioria destas novas formas gráficas apareceram em publicações com circulação limitada, com poucas chances de atrair uma atenção mais extensa.

1701 Mapas de contorno que mostram as curvas de valores iguais (um mapa isogônico com linhas de declinação magnética igual para o mundo, possivelmente o primeiro mapa de contorno de uma variável de base em dados) – Edmond Halley (1656-1742). Inglaterra

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1741 Início do estudo das estatísticas populacionais (demografia ) – Johann Peter Sussmilch ( 1707- 1767). Alemanha

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Em 1787 o termo “estatística”foi usado pela primeira vez.

O termo estatística surge da expressão em latim statisticum collegium – palestra sobre os assuntos do Estado de onde surgiu a palavra em língua italiana statista, que significa “homem de estado”, ou político, e a palavra alemã Statistik, designando a análise de dados sobre o Estado. A palavra foi proposta pela primeira vez no século XVII, em latim, por Schmeitzel na Universidade de Jena e adotada pelo acadêmico alemão Godofredo Achenwall. Aparece como vocabulário na Enciclopédia Britânica em 1797, e adquiriu um significado de coleta e classificação de dados, no início do século XIX.

1753 ” Carte chronologique”: Uma linha do tempo com anotações de história (desde a Criação) em um rolo de 54 metros de altura, incluindo nomes e eventos descritivos, agrupados por temas, com símbolos denotando caráter  (mártir, tirano, herege , nobre , justo etc.) e profissão (pintor, teólogo , músico, monge , etc). – Jacques Barbeu – Dubourg (1709-1779) . França

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fechado e aberto

Ver História da Timeline

1758-1772 Diagramas desenvolvidos para representar sistemas de cores. Em 1758, Mayer desenvolveu um sistema para construir e nomear muitas cores possíveis. Lambert estendeu este sistema com uma pirâmide 3D ​​indicando “Profundidade” (saturação ) – Johanes Tobias Mayer ( 1723-1762 ), Moses Harris ( 1.731-1.785 ) e Johann Heinrich Lambert (1728-1777).  Alemanha

LambertLambert queria estender a cobertura do sistema para incluir o conceito de profundidade . Ele acreditava que a pirâmide da cores seria útil para comerciantes têxteis para decidir se eles estocariam todas as cores, e também para tinturarias e impressores como fonte de inspiração.

1765 Cronograma histórico (período de vida de 2.000 pessoas famosas (de 1200 aC a 1750 dC) por comparação quantitativa por meio de barras – Joseph Priestley (1733-1804). Inglaterra

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1798 Primeiros mapas de incidência de doença (febre amarela ), utilizando pontos e círculos para mostrar ocorrências individuais em áreas de beira-mar de New York. Valentine Seaman (1770-1817). EUA

1798_thetwocasemapsdefinedonabasemap1804_medicalrepository_vol1_no3_valentineseaman_yellowfeverinny_figure1_mappedcases1804_medicalrepository_vol1_no3_valentineseaman_yellowfeverinny_figure2_casesgroupsCasos fatais são anotadas em vermelho, casos não fatais em cinza. “S ” significa local de contágio.

4-  1800-1849 : Início dos gráficos modernos de dados

Com a fertilização das inovações anteriores do desenho e da técnica, a primeira metade do século 19 testemunhou um crescimento explosivo de gráficos estatísticos e mapeamentos temáticos, em uma escala que não seria igualada até os tempos modernos. Sobre gráficos estatísticos, todas as formas modernas de exibição de dados foram inventadas: barras e gráficos de pizza, histogramas, gráficos de linha e gráficos de séries temporais, curvas de nível e assim por diante. Na cartografia temática, o mapeamento progrediu de mapas simples para atlas abrangentes que descrevem dados em uma ampla variedade de temas (econômico, social, moral, médico, física, etc)  e introduziu uma ampla gama de novas formas de simbolismo.

1801 Invenção do gráfico de pizza e do gráfico círculo, usados para mostrar relações de parte-todo . William Playfair (1759-1823). Inglaterra

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1801 O primeiro mapa geológico de grande escala da Inglaterra e do País de Gales que estabeleceu um padrão para a cartografia geológica e fundou geologia estratigráfica. Recentemente chamado “o mapa que mudou o mundo”. O Mapa de Smith foi elaborado pela primeira vez em 1801, mas a versão final não foi publicado até 1815 – William Smith ( 1769-1839). Inglaterra.

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1811 Gráficos usando quadrados subdivididos em gráficos de barras e sobrepostos, mostrando o tamanho relativo dos territórios Mexicanos e territórios e populações nas colônias – Alexander von Humboldt (1769-1859). Alemanha.

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vonhumboldt-001730231819 Mapa choropleth (com matizes sombreadas de acordo com as densidades) com matizes de preto ao branco mostrando a distribuição e intensidade do analfabetismo na França. O primeiro  mapa choropleth e, talvez, o primeiro mapa estatístico moderno. Barão Pierre Charles Dupin ( 1784-1873 ). França.

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1821 Ogive ou curva de freqüência acumulada, os habitantes de Paris são separados por grupos etários, mostrando o número de habitantes de Paris por 10.000 em 1817, a partir de uma determinada idade. O nome “ogiva” é devido à Galton – Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830). França

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1833 A primeira análise abrangente de dados sobre as “estatísticas morais” (crimes , suicídio, alfabetização etc.) mostrando temáticas mapas coropléticos com gráficos de barras (de crime, por grupos etários e meses) – Andre Michel Guerry (1802-1866). França

guerry1833 Invenção do estereoscópio, revelando a dependência da percepção de profundidade visual à visão binocular e permitindo a produção de imagens- estereoscópicas. Charles Wheatstone (1802-1875).  Wheatstone também introduziu a primeira aplicação de fitas de papel como um meio para a preparação, armazenamento e transmissão de dados. Inglaterra.

230px-Charles_Wheatstone-mirror_stereoscope_XIXcWheatstone paper tape1837 Primeiro Mapa de fluxo publicado, mostrando o transporte por meio de linhas sombreadas, larguras proporcionais a quantidade de passageiros. Henry Drury Harness ( 1804-1883 ). Irlanda.

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1838 Atlas físico com distribuição de plantas, animais, clima , etc. Um dos mais extensos e detalhados atlas temáticos. A maioria dos mapas continha tabelas, gráficos, perfis pictóricas de distribuições de altitude e outros acessórios visuais. Heinrich Berghaus (1797-1884).  Alemanha

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1843 Mapa de contorno de uma tabela 3D com temperatura x hora x mês (publicado em 1845) – Leon Lalanne (1811- 1892). França

fg14b 51850-1899: Era de ouro dos gráficos de dados

Em meados de 1800, todas as condições para o rápido crescimento da visualização tinha, sido estabelecidas. Institutos de estatística oficiais do estado foram estabelecidos pela Europa, em reconhecimento da crescente importância da informação numérica para planejamento social, a industrialização, comércio e transporte. A teoria estatística, iniciada por Gauss e Laplace, se estendeu para a área social por Guerry e Quetelet, fornecendo os meios para dar sentido a grandes massas de dados. O que começou como a “Idade do Entusiasmo” em gráficos e cartografia temática, também pode ser chamada de “Era de Ouro”, com uma beleza incomparável e muitas inovações.

1869 Mapa de fluxo gráfico da marcha de Napoleão em Moscou (chamado de “o melhor gráfico já produzido” por Tufte) – Charles Joseph Minard (1781-1870). França

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1869 A tabela periódica utilizada para classificar elementos químicos de acordo com as suas propriedades. Permitiu  a previsão de novos elementos que poderiam ser descobertos mais tarde. Dmitri Mendeleev (1834-1907). Rússia.Mendelejevs_periodiska_system_1871

1875  Diagrama de Lexis, mostrando as relações entre a idade, o tempo do calendário e expectativa de vida dos indivíduos simultaneamente. Wilhelm Lexis (1837-1914). Alemanha

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Diagrama de Lexis, com idade na vertical e tempo de calendário no eixo  horizontal.  Idades dos papas mostrados como linhas pretas e idade de artistas como linhas cinzentas. Idade de / ano de morte indicado pelo círculo.

1875 Primeira ilustração de Galton da ideia de correlação, usando tamanhos de sementes de mãe (ervilhas) e  plantas da filha – Francis Galton (1822-1911). Inglaterra

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1889 Mapa de ruas de Londres, mostrando a pobreza e a riqueza por um código de cores e transformando os métodos existentes de pesquisa social e mapeamento da pobreza no final da Century XIX Charles Booth. (1840-1916). Londres, Inglaterra.

booth

6 – 1900-1949: Idade das trevas moderna

Se o início de 1800 foi a “idade de ouro” de gráficos estatísticos e cartografia temática, início de 1900 poderia ser chamado de ” idade das trevas moderna” de visualização . Havia poucas inovações gráfica se e em meados da década de 1930, o entusiasmo pela visualização que caracterizou o final de 1800 havia sido suplantado pela ascensão da quantificação e estatistica formal, muitas vezes, como modelos nas ciências sociais. Números, estimar parâmetros e, em especial, os erros padrão eram precisos. Fotografias eram – bem, apenas fotos: bonitas ou evocativas, talvez, mas incapazes de confirmar um “fato” de três ou mais casas decimais. Ou então isto era para estatísticos. Mas é também justo ver este tempo como um tempo de dormência, necessário para a aplicação e a popularização, em vez de inovação. Neste período, gráficos estatísticos tornaram-se “main stream”. Métodos gráficos entraram em livros didáticos e curriculum no uso padrão no governo, no o comércio e na ciência. Neste período, foram utilizados métodos gráficos, talvez pela primeira vez, para fornecer novos conhecimentos, descobertas e teorias em astronomia, física, biologia e outras ciências. Assim também, as comparações experimentais da eficácia de várias formas gráficas foram iniciados e um número de guias práticos para gráficos foram desenvolvidos. Na última parte deste período, novas idéias e métodos de dados multidimensionais de estatística e psicologia iria dar o impulso de olhar para além do plano 2D. A inovação gráfica tembém esperava por novas ideias e tecnologias: o desenvolvimento das máquinas de metodologia de estatística moderna, e o advento do computador iriam apoiar a  poder que iria próxima onda da evolução da visualização de dados.

1904 A utilização da “diagrama borboleta” para estudar a variação de manchas do sol ao longo do tempo, levando à descoberta que foram marcadamente reduzidas em frequência a partir 1645-1715 (o “mínimo de Maunder”). Anteriormente, o trabalho iniciado em 1843 por H. Schwabe mostrou que as manchas solares apresentam um ciclo de cerca de 22 anos. Edward Walter Maunder (1851-1928). Inglaterra

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1927-1934 O nascimento de psicometria, incluindo escala unidimensional (a lei do julgamento comparativo) e análise de múltiplos fatores. Isto iria dar origem a efeitos visuais em uma ou mais dimensões de construções psicológicas, como atitudes, preferências e habilidades. Louis Leon Thurstone (1887-1955). Chicago, EUA

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1933 Redesenho das rotas do sistema ferroviário subterrâneo de Londres para favorecer a usabilidade. Henry C. Beck. (1903-1974). Londres, Reino Unido.

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7 – 1950-1974: Renascimento de visualização de dados

Ainda sob a influência do Zeitgeist formal e numérico da década de 1930, a visualização de dados começou a acordar da dormência dos anos 1960, provocada em grande parte por três desenvolvimentos significativos:
• Nos EUA, John W. Tukey, em um documento marco, “O Futuro da Análise de Dados” , fez um apelo para o reconhecimento da análise de dados como um ramo legítimo de estatísticas diferentes das estatísticas matemáticas. Ele iniciou a elaboração de uma grande variedade de novas, simples e eficazes telas gráficas, sob a rubrica de  “Análise Exploratória de Dados” (EDA). A estatura de Tukey como estatístico e o escopo de sua abordagem informal, robusta e gráfica para a análise dos dados foram tão influentes como suas inovações gráficas. Apesar de não ser publicados até 1977, os capítulos do EDA (livro de Tukey) foram amplamente divulgados e começaram a aparecer em 1970-1972 por começar  a transformar a análise de dados gráfica interessante e respeitável novamente.
• Na França, Jacques Bertin publicou o monumental Semiologie Graphique.
Para alguns, ele se assemehava aos gráficos que Mendeleev tinha feito para a organização dos elementos químicos, isto é, para organizar o visual e perceptivo de elementos gráficos de acordo com as características e as relações em dados.
• Mas as habilidades de mapas e gráficos desenhados à mão havia desaparecido durante o dormente tempo dos gráficos “modernos idade das trevas”(embora cada figura no EDA de Tukey seja intencionalmente desenhada à mão). O processamento informático dos dados tinha começado e ofereceu a possibilidade de se construir formas gráficas antigas e novas por programas de computador. Verdadeiros gráficos de alta resolução foram desenvolvidos, mas iria demorar um pouco para terem uso popular.

Até o final deste período as intersecções importantes e colaborações começariam:
(a) pesquisa de ciência da computação (ferramentas de software, a linguagem C, UNIX, etc.) no Bell Laboratories e em outros lugares combinaria forças com (b) evolução na análise de dados (EDA, psicometria, etc.) e (c) de exibição e tecnologia de input – entrada (plotters, gráfico terminais, tablets digitalizadoras, o mouse, etc.). Estes desenvolvimentos dariam novos paradigmas, línguas e pacotes de software para expressar a implementação de estatística
e gráficos de dados. Por sua vez, levaria a um crescimento explosivo na nova visualização métodos e técnicas. Outros temas começam a surgir, principalmente como sugestões iniciais: (a) várias representações visuais de dados multivariados; (B) animações de um processo estatístico; (C)  teoria de base perceptual (ou idéias apenas informados) relacionada a como atributos como gráficos e relações
podem ser processados para melhor transmitir os dados para os nossos olhos.

Leitura do texto: Texto –  Nurbs de Lev Manovich (http://pt.wikipedia.org/wiki/Lev_Manovich e http://www.manovich.net/) : http://www.scribd.com/doc/17336933/NURBS-Theory-Teoria-dos-NURBS-por-Lev-Manovich

Leia sobre: http://matlit.wordpress.com/2010/06/18/como-ler-um-milhao-de-paginas-de-manga/
http://softwarestudies.com/cultural_analytics/visualizing_temporal_patterns.pdf

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