学科进展报告

可视化与人工智能交叉研究进展

日前，《中国科学: 信息科学》期刊在线预发表了一篇综述论文[1]。文章从面向人工智能的可视化技术和人工智能驱动的可视化技术两个方向，分别介绍了数据质量改善、可解释机器学习、智能特征提取、可视化自动布局与生成、智能交互、智能故事叙述等 6 个重要问题。对国内外的研究进展进行了分析，并对发展趋势进行了展望。

该学科进展报告由CCF CAD&CG专委会组织撰写，以综述论文形式发表，以反映“AI+VIS”这一学科热点方向最近的研究进展。论文由中南大学夏佳志教授、天津大学李杰副教授、复旦大学陈思明青年研究员、重庆大学秦红星教授和清华大学刘世霞长聘副教授合作，在《中国科学: 信息科学》上发表。

研究背景

可视化与可视分析利用高带宽的视觉感知通道，将数据转换为图形表达，辅以交互手段，以增强人对数据的认知能力。近年来，基于大数据的人工智能技术取得了突破性进展，为可视化研究带来了新的机遇与挑战。在VIS for AI方面，可视化应用于异常检测、数据标记等需要大量人力劳动的任务，显著提高了数据质量改善的效果。同时，可视分析被广泛用于机器学习模型的理解和分析，以增强人对复杂模型的认知能力。在AI for VIS方面，人工智能抽取特征的强大能力催生了更高效的可视表达。同时，人工智能技术应用于可视化的自动生成与智能交互，节约了大量人力劳动，降低了可视化的使用门槛。

面向人工智能的可视化

在人工智能中，数据与模型是最重要的两个对象。文章分别介绍了在数据质量改善和模型解释方面的可视化技术。

人工智能驱动的可视化技术

在获得可视化的助力的同时，人工智能技术也反过来促进了可视化技术的发展。文章从智能特征提取、可视化自动布局与生成、智能交互以及智能故事叙述四个方面论述人工智能驱动的可视化技术。

发展趋势与展望

文章还总结了六个有待解决的重点问题，对未来的研究方向进行了展望：

文章作者希望能够促进对“AI+VIS”这一方向的研讨，并为相关从业人员和研究人员提供一个全面的参考。可从该网址下载全文：http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSI-2021-0062

如需引用文章，请您注明doi信息：10.1360/SSI-2021-0062。

参考文献

[1] 夏佳志,李杰,陈思明,秦红星,刘世霞.可视化与人工智能交叉研究综述[J].中国科学:信息科学,2021.DOI: 10.1360/SSI-2021-0062

作者简介

夏佳志，中南大学计算机学院教授。主要研究方向包括可视化与可视分析、计算机图形学。发表论文40余篇，其中计算机学会推荐A类论文15篇。曾获CAD/Graphics 2017最佳论文奖，IEEE VIS（VAST）2020 最佳论文提名。任IEEE VIS 2021程序委员会委员，ChinaVis 2021论文共同主席，曾任ChinaVis 2019-2020 综述共同主席。

李杰，天津大学智能与计算学部副教授。主要研究方向为信息可视化与可视分析。在TVCG、IEEE VIS、EuroVIS等可视化期刊和会议发表多篇论文；多次获得各类可视化会议最佳论文/海报奖；多次参与组织PacificVIS、ChinaVIS、VINCI等可视化会议，并担任程序委员会主席、宣传主席、Fastforward主席、程序委员等。

陈思明，复旦大学大数据学院青年研究员。主要研究方向包括大数据可视化与可视分析和混合人机智能，专注于社交媒体、网络安全和时空数据分析。其研究成果发表在IEEE TVCG、CGF、IEEE VIS和EuroVis等顶级期刊和会议上，并担任多个国际会议的程序主席、组织委员会和程序委员会成员。

秦红星，重庆大学计算机学院教授。主要研究方向包括计算机图形学、可视化与可视分析。发表论文40余篇，其中计算机学会推荐A类论文10篇。曾任ChinaVis 2019-2020 专题共同主席。

刘世霞，清华大学软件学院长聘教授，IEEE Fellow。主要研究方向包括可解释机器学习、文本可视分析和文本挖掘。迄今为止已经在ACM/IEEE Transactions和CCF A类会议上发表论文50余篇，40余项专利及专利申请。2020年入选IEEE Visualization Academy；任CCF A类期刊IEEE Trans. on Visualization and Computer Graphics副主编、CCF A类期刊Artificial Intelligence的编委、IEEE Trans. on Big Data编委和ACM Trans. on Interactive Intelligent Systems的编委。担任CCF A类会议IEEE VIS 2020-2024指导委员会委员，曾任IEEE VIS 2016和 2017的论文主席。