מפת חום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
מפת החום שנוצרה ממערך דיי-אנ-איי, הנתונים משקפים את ערכי התבטאות הגנים במספר תנאים.

מפת חום (באנגלית: Heat map) היא ייצוג גרפי של מידע. הייצוג בא לידי בצורת מטריצה, טבלה דו ממדית, והערכים הבודדים מיוצגים בצבעים בתוך התאים במטריצה. המונח, "מפת חום", היה בהתחלה מונח שהיווה סימן מסחרי. הוא הומצא בשנת 1991, על ידי קורמק קיני, במטרה לתאר תצוגה דו ממדית של מידע בשווקים הפיננסים.[1]

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

החברה שרכשה את ההמצאה של קיני בשנת 2003, ביטלה בשוגג, את הבלעדיות על המונח, ולכן הוא הפך להיות פתוח לציבור.[2] 

מפות חום משקפות תצוגה דו ממדית של המידע בתוך המטריצות. ערכים גבוהים יותר יוצגו על ידי אפור כהה או ריבועים שחורים וערכים נמוכים יותר על ידי צבעים בהירים יותר. בשנת 1873 לואה השתמש בשיטה של הצללת מטריצות כדי להציג מידע אודות הסטטיסטיקה החברתית במחוזות פריז.

בשנת 1957 סנית הציג את התוצאה של ניתוח אשכולות על ידי עריכת תמורות בעמודות והשורות של המטריצה כך שערכים דומים יהיו במשבצות קרובות במטריצה, כלומר סידור על פי אשכולות. גאקס ברטין השתמש בייצוג דומה על מנת להציג מידע תואם לסולם גוטמן. הרעיון לקבץ אשכולות של עצים לשורות ועמודות של מידע במטריצה הומצא על ידי רוברט לינג בשנת 1973. לינג השתמש במדפסת כדי לייצג גוונים שונים של אפור. בשנת 1994, ללנד וילקינסון פיתח תוכנית מחשב שתציג את האשכולות במפת חום באמצעות צבעים (כלומר לא רק שחור, לבן וגוונים של אפור) ברזולוציה גבוהה, תוכנה זו נקראה SYSTAT.  

סוגי מפות חום[עריכת קוד מקור | עריכה]

מפת חום, על גבי תצוגה תת-ימית. המפה, מציגה את המיקום הסביר של המטוס החסר של טיסה 370 של מלזיה איירליינס. המפה מבוססת על הסקה בייסיאנית לניתוח אפשרי של נתיבי טיסה.

ישנם סוגים שונים של מפות חום:

  • מפות חום באינטרנט משמשות להצגת אזורים על גבי דף האתר שהמבקרים באתר נמצאים בהם באופן תדיר. במפות חום אינטרנטיות משתמשים לצד כלים לניתוח תנועת גולשים
  • במפות חום ביולגיות משתמשים בדרך כלל בביולוגיה מולקולרית על מנת להציג רמות התבטאות של גנים לגבי דגימות שרוצים להשוות ביניהם, למשל בנוגע לדגימות של חולים שונים. 
  • עץ מפה זו תצוגה דו ממדית היררכית שמחלקת את המידע בצורה שויזואלית מזכירה מפת חום.
  • תרשים מוזאיק זו מפת חום לייצג מידע שבא לידי ביטוי בטבלה. האזורים במפה הם מלבנים ולא ריבועים והם מסודרים בצורה היררכית. 
  • הדמיית צפיפות התפקוד זו מפת חום שמייצגת את הצפיפות של נקודות במפה. זה מאפשר לתפוס את הצפיפות של הנקודות במפה בהתעלם מהפוקוס של התמונה.[3]


ערכות צבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנן המון ערכות צבע שונות שאפשר להשתמש בהן על מנת לתאר מפת חום, אשר לכל אחת מהן יתרונות וחסרונות. במפות עם מגוון הצבעים (למשל: אדום, כחול, ירוק, צהוב)  משתמשים לעיתים קרובות משום שלבני אדם קל לתפוס את ההבדלים במפה מסוג זה, מאשר מפה עם גוונים של אפור. בנוסף זה מגדיל את מספר הייצוגים שאפשר לבטא במפה אחת. מנגד, ישנם מדענים שמתנגדים לכך מהסיבות הבאות:[4][5][6]

  • לאנשים יש יכולת לתפוס בצורה טבעית את הסידור בין גוני שחור או אפור, כאשר אנחנו עוברים לתצורה צבעונית אנחנו מאבדים את היכולת הזו. 
  • להמון חבילות ברירות מחדל של תוכנות המשתמשות במפות חום, אין שליטה על הצלילות (בהיקות) של הצבעים. החסרון בעובדה זו הוא שכאשר נרצה להדפיס את מפת החום שלנו במדפסת שחור לבן, אז ההמרה לצבעי אפור לא תעשה כמו שצריך ונקבל תוצאות שגויות, הווה אומר: צבעים לא משמעותיים, ייתפסו כמשמעותיים ולהפך. בנוסף, גם בתצורה הצבעונית, צבעים מסוימים נתפסים כיותר בולטים למרות שהם עשויים לייצג נתונים פחות משמעותיים. 
  • השינויים בין הצבעים עלול לגרור חוסר הבנה בין הקשר בין הצבעים לבין הנתונים בפועל, הרבה פעמים למעבר בין צבעים אין כלל משמעות. 

יישומים בתוכנה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנן מספר תוכנות שממשות מפות חום, כמפורט להלן:

  • PermutMatrix - פרומטריקס הוא חלל עבודה המעוצב לחקור מאגרי נתונים מספריים. הוא מציע מספר שיטות לארגון מחדש את השורות והעמודות של מאגר הנתונים המספרי בצורה אופטימלית.[7] 
  • NeoVision Hypersystems, Inc- זו חברת תוכנה שנוסדה על ידי קורמק קיני, וממומנה על ידי אינטל ו-דויטשה בנק, החברה פיתחה מפות חום שמתארות בזמן אמת מידע פיננסי וחישובים. התוכנה הפכה להיות תוכנה שזמינה באתר הרשמי של הנאסד"ק.[8]
  • R, תוכנה חינמית לצורך חישובים סטטיסטים והצגת גרפים. מכילה מספר פונקציות לביצוע מפות חום.[9] 
  • Gnuplot, תוכנה חינמית שמשתמשת בשורת הפקודה, יכולים לבנות באמצעותה מפות חום דו ממדיות ותלת ממדיות.  
  • בגוגל דוקס יש אפשרות לבצע מפות חום.[10] 
  • origin, תוכנה לניתוח מידע וגרפים יכול ליצור מפת חום ממידע מטבלה. 
  • Qlucore כולל מפת חום  שמתעדכנת באופן דינמי, כאשר הפרמטרים משתנים.
  • בערוץ הספורט ESPN, משתמשים במפות חום על מנת להציג נתונים סטטיסטיים, למשל במשחקי כדורגל הם מציגים מפות חום כדי להראות את האזורים במגרש שהיו פעילים במיוחד במהלך המשחק. 
  • מיקרוסופט אקסל, אפשר ליצור מפות חום באמצעות התוכנה הזו.  
  • אם מתכנתים בג'אווה סקריפט אז אפשר ליצור מפות חום. 

דוגמאות[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • Bertin, J. (1967). Sémiologie Graphique. Les diagrammes, les réseaux, les cartes [Graphic semiotics. Diagrams, networks, maps] (בצרפתית). Gauthier-Villars. OCLC 2656278. 
  • Ling, Robert L. (1973). "A computer generated aid for cluster analysis". Communications of the ACM 16 (6): 355. doi:10.1145/362248.362263. 
  • Perrot, A.; Bourqui, R.; Hanusse, N.; Lalanne, F.; Auber, D. (2015). "Large interactive visualization of density functions on big data infrastructure". IEEE 5th Symposium on Large Data Analysis and Visualization (LDAV), 2015 (באנגלית): 99–106. ISBN 978-1-4673-8517-6. doi:10.1109/LDAV.2015.7348077. 

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ "United States Patent and Trademark Office, registration #75263259". 1 בספטמבר 1993. 
  2. ^ Silhavy, Radek; Senkerik, Roman; Oplatkova, Zuzana Kominkova; Silhavy, Petr; Prokopova, Zdenka (26 באפריל 2016). Software Engineering Perspectives and Application in Intelligent Systems. ISBN 978-3-319-33622-0. 
  3. ^ Perrot, A.; Bourqui, R.; Hanusse, N.; Lalanne, F.; Auber, D (2015). "Large interactive visualization of density functions on big data infrastructure". IEEE 5th Symposium on Large Data Analysis and Visualization (LDAV), 2015 (באנגלית): 99–106. ISBN 978-1-4673-8517-6. doi:10.1109/LDAV.2015.7348077. 
  4. ^ Borland, David; Taylor, Russell (2007). "Rainbow Color Map (Still) Considered Harmful". IEEE Computer Graphics and Applications 27 (2): 14. PMID 17388198. doi:10.1109/MCG.2007.323435. 
  5. ^ How NOT to Lie with Visualization – Bernice E. Rogowitz and Lloyd A. Treinish – IBM Thomas J. Watson Research Center, Yorktown Heights, NY
  6. ^ Harrower, Mark; Brewer, Cynthia A. (2003). "ColorBrewer.org: An Online Tool for Selecting Colour Schemes for Maps". in Dodge, Martin; Kitchin, Rob; Perkins, Chris. The Cartographic Journal. עמ' 27–37. ISBN 978-0-470-98007-1. doi:10.1179/000870403235002042. 
  7. ^ Caraux, G.; Pinloche, S. (2004). "Permut Matrix: A graphical environment to arrange gene expression profiles in optimal linear order". Bioinformatics 21 (7): 1280–1. PMID 15546938. doi:10.1093/bioinformatics/bti141. 
  8. ^ Sansoni, Silvia (17 במאי 1999). "Forbes Magazine Article on NeoVision Heatmaps". 
  9. ^ "Using R to draw a Heatmap from Microarray Data". Molecular Organisation and Assembly in Cells. 26 בנובמבר 2009. 
  10. ^ http://gnuplot.sourceforge.net/demo_4.4/heatmaps.html