基于JAVA的交互式數(shù)據(jù)可聽化工具的研究與開發(fā).pdf

1、用視覺呈現(xiàn)數(shù)據(jù)是現(xiàn)階段研究人員分析大量數(shù)據(jù)的常用方法，但對于從事數(shù)據(jù)分析研究的各類科研人員和視力有損的計算機用戶，視覺處理數(shù)據(jù)的實現(xiàn)方案有其明顯的局限性。首先，經(jīng)過可視化處理的數(shù)據(jù)，其信息的顯示維度有限，特別是在處理和分析連續(xù)多維海量數(shù)據(jù)時，單靠視覺通道已顯得力不從心；其次，視力有損的計算機用戶也無法用視覺感知數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)作進一步的分析。聽覺是人與外界交流信息的重要途徑，其重要性僅次于視覺。研究表明，聲音比圖像更適合于表現(xiàn)高維數(shù)據(jù)而不會

2、使用戶出現(xiàn)信息過載現(xiàn)象。本課題的資助單位云林網(wǎng)絡(luò)公司，希望通過研究數(shù)據(jù)的聽覺顯示方式即數(shù)據(jù)可聽化技術(shù)，來尋找數(shù)據(jù)分析的新途徑。本論文在分析“云林網(wǎng)絡(luò)公司”需求的基礎(chǔ)之上，設(shè)計開發(fā)了一個具有易用性、兼容性和多聲音維度控制等特點的交互式數(shù)據(jù)可聽化工具。
　　本論文首先介紹了數(shù)據(jù)可聽化技術(shù)的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢；然后介紹了有關(guān)可聽化工具開發(fā)的相關(guān)技術(shù)，包括使用聲音信號表達信息的特點，非語音信號的幾種產(chǎn)生方法，聽覺顯示空間的多維度

3、分析等，并對可聽化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計；此外也對位圖圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行了分析；最后利用Java平臺和MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，開發(fā)了一個基于MIDI多維度控制的參數(shù)化聲音生成平臺，該平臺提供頻率、音量、音色、持續(xù)時間四個控制維度。測試結(jié)果表明該工具具備一定圖形數(shù)據(jù)聽覺顯示的能力。其主要特點如下：
　　1、支持對圖像這類高維連續(xù)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)可聽化處理，即將彩色圖片修正為黑白圖片，并附加圖形格式轉(zhuǎn)換的處理功能；
　　2、實現(xiàn)采用非語音

4、信號表示一維和二維數(shù)據(jù)，設(shè)計并實現(xiàn)黑色像素計數(shù)和曲度兩種中間量映射方式，對規(guī)則圖形如三角形、圓形以及非封閉曲線等圖形可達到良好的聽覺顯示效果；
　　3、提供對生成聲音樣本文件的多種維度上的播放控制方法，可滿足研究人員的實踐需要。該系統(tǒng)采用Java設(shè)計方案，使得該工具具有良好的平臺兼容性。
　　另外，通過可聽化工具，將給圖像數(shù)據(jù)挖掘、模式識別、圖像分析等方面的研究提供一種新的思路和方法，具有一定的用戶對象及廣闊的經(jīng)濟潛在價值。