智能可视化与可视分析

可视化与可视分析已成为众多领域中结合人类智能与机器智能协同理解、分析数据的常见手段。人工智能可以通过对大数据的学习分析提高数据质量,捕捉关键信息,并选取最有效的视觉呈现方式,从而使用户更快、更准确、更全面地从可视化中理解数据。利用人工智能方法,交互式可视化系统也能更好地学习用户习惯及用户意图,推荐符合用户需求的可视化形式、交互操作和数据特征,从而降低用户探索的学习及时间成本,提高交互分析的效率。人工智能方法在可视化中的应用受到了极大关注,产生了大量学术成果。本文从最新工作出发,探讨人工智能在可视化流程的关键步骤中的作用。包括如何智能地表示和管理数据、如何辅助用户快速创建和定制可视化、如何通过人工智能扩展交互手段及提高交互效率、如何借助人工智能辅助数据的交互分析等。具体而言,本文详细梳理每个步骤中需要完成的任务及解决思路,介绍相应的人工智能方法（如深度网络结构）,并以图表数据为例介绍智能可视化与可视分析的应用,最后讨论智能可视化方法的发展趋势,展望未来的研究方向及应用场景。     

大数据可视化与可视分析

以当前我们对人脑思维和认知的了解,抽象思维与形象思维是我们联系一切事物的根本。在计算机技术日益成熟的今天,大数据可视化是当代最为热门的话题之一,随着大数据时代的到来,大数据可视化技术与可视分析已逐渐成为科学发现与创新的重要方式。如何满足用户的应用需求,如何通过探索、研究和设计新的技术去引领人们的应用意识,是每一位从事相关内容研究工作人员需要深刻思考的问题。本文将对大数据可视化与可视分析进行论述。     

优青专题前言

优秀青年科学基金(“优青基金”)是国家自然科学基金委员会2012年起设立的一类人才项目,主要支持在基础研究方面已取得较好成绩的青年学者自主选择研究方向开展创新研究,至今已经资助了5期。为了集中介绍这些优秀青年学者的研究成果,本刊推出了“优青专题”系列,并已于2015年和2016年出版了两个专辑,本期是该系列的第三个专辑,共13篇文章。与前两次专辑一样,本专辑并不专注于介绍计算机科学技术领域某个特定方向的研究和发展状况,而是为优青基金获得者提供展示他们（及其合作者）研究成果、传播相关知识的综合平台,同时可以使得有关读者通过该专辑了解我国这一层次研究人员的研究状况及相关领域发展的趋势。我们希望本系列专辑的出版能为作者、读者提供一个开放的交流平台,促进计算机科学技术领域的研究、开发、教育和前沿知识的传播。     

优青专题前言

我们高兴地向读者推出本期“优青专辑”,展示在国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（“优青基金”）资助下取得的部分成果。优青基金是国家自然科学基金委员会从2012年起设立的一类人才项目,主要支持在基础研究方面已取得较好成绩的青年学者自主选择研究方向开展创新研究,促进青年科学技术人才的快速成长,培养一批有望进入世界科技前沿的优秀学术骨干。截止到我们组织这期专辑的时候,计算机学科共有三批39位（包括4位女性）青年学者得到了优青基金资助,研究方向几乎涉及了计算机学科所有重要研究领域（尽量从数量上看分布还不够均衡）。优青基金获得者表现出很高的学术素养,令人欣喜不已,倍感我国科技事业后继有人。本专辑得到优青基金获得者的积极响应和赐稿。经过专家评审,我们选择13篇文章在这里刊载。与其它专辑有所不同,本专辑的文章并未限定在某个特定研究领域,而是涉及计算机科学技术中比较宽泛的研究内容,包括互联网、无线网络、数据中心、人工智能与模式识别、图像处理、可靠性与容错、、大数据和知识库技术等,既有对具体创新成果的介绍,也有对重要研究方向的分析和综述,色彩纷呈。     

RISC-V技术及生态专题前言

<正>从RISC-V指令集的诞生到现在已经历了10多个年头.国内的企业和科研机构也已从最开始的观望逐渐转变为主动接纳和积极推动这一新的开放体系架构.秉承去年第一届专题的初衷,今年我们再一次组织RISC-V技术及生态的研讨,记录、     

RISC-V技术及生态专题前言

开源指令集RISC-V自2011年推出,至今已有10个年头.作为一个新兴的指令集架构,其发展势头非常迅猛,受到产业界和学术界的广泛关注.RISC-V的崛起,给体系结构、系统软件等领域带来了新的机遇和挑战.RISC-V指令集架构的开放性、模块化、高度可定制的特点也使其成为体系结构和系统软件创新的理想实验平台.     

动态网络可视化与可视分析综述

大多数计算机、通信和社会关系等应用领域不断涌现的网络数据具有动态的特性.相对于静态网络,动态网络增加的时间维度对数据可视化和分析提出更多的挑战.基于已有文献,文中指出用动态图模型描述动态网络的思路并且归纳出其可视化的3个标准.根据时间维度的映射方式不同,首先深入分析和比较动画、时间线以及两者混合的基本动态图可视化技术;然后将基本方法扩展到多变量和大规模动态网络;再结合可视化最终目标和具体任务需求,探讨在不同应用领域动态网络可视分析方法;最后提出该领域需进一步探索的方向.     

领域软件工程专题前言

软件是新一代信息技术的灵魂,?是关系国民经济和社会全面发展的基础性、战略性产业.?近年来,?区块链、云计算、人工智能等许多新兴技术迅速发展,?软件工程与工业控制、制造、科学计算、数值计算、物联网等各领域进一步加强融合,?正引领并促进这些领域的高速发展.?为了满足各个领域的相关要求,?软件也对应呈现出许多新的特征,?包括...     

理论计算机科学专题前言

理论计算机科学是整个计算机科学的理论根基。自从Alonzo Church和Alan Turing分别使用形式语言与自动机来为人类的计算行为进行理论建模开始,理论计算机科学领域的学者们就将计算本身作为一种客观存在,以“格物,致知”的态度来探究计算的本质原理。现代计算机科学与技术及其相应工程与应用的蓬勃发展,为这一基础学科提供了创新的舞台,使其充满了活力。     

信息系统安全专题前言

随着信息系统的快速发展,信息系统的复杂程度越来越高,所管理的数据规模越来越大,这给信息系统的安全带来了更为严峻的挑战。随着技术的进步和人们安全意识的提高,信息系统安全已受到学术界、产业界和政府主管部门的高度关注和重视。对信息系统安全问题的研究具有重要的现实意义和学术价值. 为及时反映我国在信息系统安全方面的最新研究进展,《软件学报》针对信息系统安全专题组织专刊,围绕信息系统安全领域的最新热点及难题,征集高水平原创性成果,重点反映我国学者在信息系统的安全与隐私方面的最新研究成果。征集的主题包括访问控制系统、系统安全建模与安全协议设计、系统安全相关密码学、数字版权保护与管理、系统攻击检测与防御、恶意代码检测与损坏恢复、硬件系统安全、操作系统安全、Web与应用系统安全、安全服务和系统可靠性、隐私保护与隐私增强技术、云计算系统安全、大数据处理系统安全、移动互联网系统安全、物联网系统安全、工业控制系统安全.     

云网融合专题前言

随着云计算的快速发展与５G时代的到来,网络业务的需求日益复杂化,如何满足工业互联网、车联网等新型业务的需求,进而充分保障用户的性能体验？现有云计算与网络的架构相互独立,无法协同应对未来应用的挑战,云网协同并走向深度融合是必然趋势,也将助力互联网与我国新基建的发展．近年来,随着诸多新技术的诞生或成熟,如SDN、虚拟网络、可编程网络、SDGWAN、分段路由及智能IP等,使得云网融合成为满足未来网络应用需求的有效技术途径．     

系统软件安全专题前言

<正>系统软件是控制和协调计算机底层硬件及外部设备、支持应用软件开发和运行的系统核心基础软件,涵盖了操作系统、编程语言、编译器、解释器、数据库、运行时环境、集成开发环境等.随着人工智能、物联网、区块链、系统编程语言、云计算、开源指令集等领域的快速发展,相关系统软件的安全问题大量涌现,比如利用CPU预测执行的Meltdown“熔断”和Spectre“幽灵”攻击、利用软件供应链发起的后门攻击和漏洞攻击.发现、缓解和防御系统软件存在的安全风险与问题,对于保障各类计算机系统的安全至关重要.     

多媒体技术进展专题前言

多媒体技术的应用给人们的工作和生活带来了前所未有的体验,在当今的信息技术领域中,多媒体技术是发展得最快、最活跃的技术之一,成为了新一代信息技术发展和竞争的焦点。我国多媒体领域的从业者众多,多媒体技术的研究成果在国际上具有很大的影响力,如何推介我国学者在多媒体领域取得的新进展,以便广大从业者快速、系统地了解新技术的发展动态和脉络,是我们构思此次专题的初衷。     

软件可视化和信息可视化专刊前言

随着软件和信息量的不断增加,人们对大量信息的理解与消化也越加困难.在软件方面,不仅由于程序和数据结构的复杂化和层次化而不断增加信息的复杂度,而且由软件所产生的中间和结果数据也因而出现指数型增长.在信息方面,计算机在不断增加的各种领域中的成功应用导致对大型乃至海量数据库的需求,人们如何从此海量的数据中迅速得到有用的知识已成为亟待解决的难题.可视化技术便成为供人们解决这些难题的有效工具.本专刊正是为此应运而生的.     

智能系统的分析和验证专题前言

<正>近年来,基于深度学习算法的智能系统在一些长期未解决的任务中取得了与人类相当的能力.然而另一方面,智能系统同时面临着亟待解决的安全性和可靠性等可信性问题,比如对于自动驾驶系统,路标识别错误可能会导致灾难性的后果.智能系统的可信性已经逐渐成为制约人工智能技术在实际生产和生活中应用的关键问题,尤其是安全攸关领域.专题围绕智能系统的可信性问题,探讨可信智能系统在学术和产业界面临的难题、挑战和瓶颈.该专题重点关注智能系统的安全内涵与可解释性、智能系统的形式化验证、智能系统的测试技术、智能系统的对抗攻击技术等相关技术方法,并探讨可信智能系统的应用前景.