رسم بياني

في عام 1626، نشر كريستوف شاينر كتاب "روزا أورسينيا سيف سول" (Rosa Ursina sive Sol) ، الذي كشف فيه عن بحثه حول دوران الشمس. وظهرت رسوم بيانية توضيحية على شكل رسوم توضح أنماط دوران الشمس. ^{[ 9 ]}

في عام ١٧٨٦، نشر ويليام بلايفير ، المهندس والاقتصادي السياسي، أولى الرسوم البيانية للبيانات في كتابه "الأطلس التجاري والسياسي" . ولتمثيل اقتصاد إنجلترا في القرن الثامن عشر ، استخدم بلايفير الرسوم البيانية الإحصائية، والرسوم البيانية الشريطية ، والرسوم البيانية الخطية ، والرسوم البيانية المساحية ، والمدرجات التكرارية . ويُنسب إليه الفضل في تقديم أول رسم بياني دائري في كتابه " مختصر الإحصاء" . ^{[ ١٠ ] [ ١١ ] [ ١٢ ]}

في حوالي عام 1820، أسس كارل ريتر علم الجغرافيا الحديث . ^{[ 13 ]} تضمنت خرائطه أطرًا مشتركة، ومفاتيح خرائط متفق عليها، ومقاييس رسم، وقابلية للتكرار، ودقة عالية. يمكن اعتبار هذه الخريطة "علامة شاملة" تجمع بين أنظمة العلامات - كما عرّفها تشارلز ساندرز بيرس - والتي تتكون من رموز وأيقونات وفهارس كتمثيلات. ^{[ 14 ]} يمكن رؤية أمثلة أخرى في أعمال الجغرافيين ريتر وألكسندر فون هومبولت . ^{[ 15 ]}

في عام 1857، استخدمت الممرضة الإنجليزية فلورنس نايتينجيل الرسوم البيانية لإقناع الملكة فيكتوريا بتحسين الأوضاع في المستشفيات العسكرية. وكان الرسم البياني الرئيسي الذي استخدمته هو مخطط كوكسكومب، وهو مزيج من الرسوم البيانية الشريطية والدائرية المكدسة، يوضح عدد الوفيات وأسبابها خلال كل شهر من حرب القرم .

شهد عام 1861 إصدار رسم بياني معلوماتي مؤثر حول موضوع مسيرة نابليون الكارثية إلى موسكو . وقد جسّد مصمم الرسم، تشارلز جوزيف مينارد ، أربعة متغيرات مختلفة ساهمت في سقوط نابليون في صورة ثنائية الأبعاد واحدة : اتجاه الجيش أثناء سيره، والموقع الذي مرت به القوات، وحجم الجيش مع موت الجنود جوعاً وجراحاً، ودرجات الحرارة المتجمدة التي تعرضوا لها.

قدّم جيمس جوزيف سيلفستر مصطلح "الرسم البياني" عام 1878 في مجلة "نيتشر" العلمية ، ونشر مجموعة من المخططات التي توضح العلاقة بين الروابط الكيميائية والخصائص الرياضية. ^{[ 16 ]} وكانت هذه أيضاً من أوائل الرسوم البيانية الرياضية.

في عام 1900، قدّم المؤرخ وعالم الاجتماع والكاتب والناشط الحقوقي الأمريكي من أصل أفريقي، دبليو إي بي دو بويز ، عروضًا مرئية للبيانات في المعرض العالمي (1900) في باريس، فرنسا. وإلى جانب جمعه 500 صورة فوتوغرافية توثّق حياة الأمريكيين السود، ابتكر دو بويز وفريقه من طلاب وباحثي جامعة أتلانتا 60 عرضًا مرئيًا يدويًا للبيانات ^{[ 17 ]} لتوثيق الطرق التي حُرم بها الأمريكيون السود من الحصول على التعليم والسكن والعمل والثروة المنزلية. ^{[ 18 ]}

طوّر التقدميون في كولونيا منهجًا جماليًا للفن يركز على توصيل المعلومات. ^{[ 19 ]} وقد جُنّد كلٌّ من جيرد أرنتز ، وبيتر ألما ، وأوغستين تشينكل ، وهم جميعًا من المشاركين في هذه الحركة، من قِبَل أوتو نويراث للعمل في متحف المجتمع والاقتصاد ، حيث طوّروا منهج فيينا بين عامي 1926 و1934. استُخدمت في هذا المنهج صور بسيطة لتمثيل البيانات بطريقة منظمة. بعد انتصار الفاشية النمساوية في الحرب الأهلية النمساوية ، انتقل الفريق إلى هولندا حيث واصلوا عملهم وأعادوا تسميته إلى "أيزوتايب" (النظام الدولي لتعليم الصور الطباعية). كما طُبّق هذا المنهج أيضًا من قِبَل "إيزوستات" (ИЗОСТАТ) في الاتحاد السوفيتي .

في عام 1942، نشر إيزيدور إيسو بيان الحركة اللفظية ، وهو وثيقة شاملة تغطي الفن والثقافة والشعر والسينما والنظرية السياسية. وتُعدّ الأعمال المضمنة فيه، والتي تُعرف أيضاً باسم الميتافيزيقا والهايبرغرافيا ، توليفة بين الكتابة والفن البصري.

في عام ١٩٥٨، اقترح ستيفن تولمين نموذجًا بيانيًا للحجاج، يُعرف باسم نموذج تولمين للحجاج. احتوى هذا النموذج على ستة مكونات مترابطة تُستخدم لتحليل الحجج، واعتُبر العمل الأكثر تأثيرًا لتولمين، لا سيما في مجالات البلاغة والتواصل وعلوم الحاسوب. وقد أصبح نموذج تولمين للحجاج مؤثرًا في نظرية الحجاج وتطبيقاتها.

في عامي 1972 و1973 على التوالي، زُوِّدت المركبتان الفضائيتان بايونير 10 وبايونير 11 بلوحتي بايونير ، وهما لوحتان من الألومنيوم المؤكسد بالذهب، تحمل كل منهما رسالة مصورة. تضمنت الرسائل المصورة رسومات لرجال ونساء عراة، بالإضافة إلى رموز تهدف إلى تقديم معلومات حول أصل المركبة الفضائية. صمم هذه الصور كارل ساجان وفرانك دريك ، وكانت فريدة من نوعها لأن معانيها التصويرية كانت مفهومة للكائنات الفضائية، التي لا تملك أي فكرة عن اللغة البشرية.

يُعدّ إدوارد تافت رائدًا في مجال تمثيل البيانات بصريًا، وقد ألّف سلسلة من الكتب حول موضوع الرسوم البيانية المعلوماتية، منها : " التفسيرات المرئية" ، و "العرض المرئي للمعلومات الكمية" ، و "تصور المعلومات ". ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} وقد وصفته صحيفة نيويورك تايمز بأنه " دافنشي البيانات"، وبدأ تافت بإلقاء محاضرات وورش عمل تستغرق يومًا كاملًا حول موضوع الرسوم البيانية المعلوماتية بدءًا من عام 1993. وحتى عام 2012لا يزال توفت يلقي هذه المحاضرات. ^{[ 23 ]} يرى توفت أن تمثيلات البيانات الجيدة تُظهر كل نقطة بيانات بدقة، وتُمكّن المشاهد من رؤية الاتجاهات والأنماط في البيانات. يُعتبر إسهام توفت في مجال تمثيل البيانات والرسوم البيانية هائلاً، ويمكن رؤية مبادئه التصميمية في العديد من المواقع الإلكترونية والمجلات والصحف اليوم. ^{[ 24 ]}

كانت الرسوم البيانية التي صممها بيتر سوليفان لصحيفة "صنداي تايمز" في سبعينيات وثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي من العوامل الرئيسية التي شجعت الصحف على استخدامها بشكل أكبر. ويُعد سوليفان أيضًا من بين المؤلفين القلائل الذين كتبوا عن الرسوم البيانية في الصحف. وبالمثل، وضع فنانو صحيفة "يو إس إيه توداي"، وهي صحيفة أمريكية صدرت عام 1982، هدف استخدام الرسوم البيانية لتسهيل فهم المعلومات. ومع ذلك، تعرضت الصحيفة لانتقادات بسبب تبسيطها المفرط للأخبار، ولتصميمها رسومًا بيانية يرى البعض أنها تُركز على الترفيه أكثر من المحتوى والبيانات. وقد صاغ توفت مصطلح " رسوم بيانية مُشوشة" ​​للإشارة إلى الرسوم البيانية التي تتميز بجاذبيتها البصرية لدرجة فقدان المعلومات التي تحتويها.

مع انتشار الرسومات المتجهة والرسومات النقطية في الحوسبة في القرن الحادي والعشرين، تم تطبيق تصورات البيانات على أنظمة الكمبيوتر شائعة الاستخدام، بما في ذلك النشر المكتبي ونظم المعلومات الجغرافية (GIS).

يرتبط مجال تصميم المعلومات ارتباطًا وثيقًا بمجال رسومات المعلومات ، وهو إنشاء الرسوم البيانية.

بحلول عام 2000، استخدمت الرسوم المتحركة القائمة على برنامج Adobe Flash على الإنترنت العديد من الممارسات الرئيسية في إنشاء الرسوم البيانية من أجل إنشاء مجموعة متنوعة من المنتجات والألعاب.

وبالمثل، بدأ التلفزيون في دمج الرسوم البيانية في تجربة المشاهدين في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية. ومن الأمثلة على استخدام الرسوم البيانية في التلفزيون والثقافة الشعبية، الفيديو الموسيقي الذي أصدرته فرقة رويكسوب النرويجية عام 2002 لأغنيتها " Remind Me ". تألف الفيديو بالكامل من رسوم بيانية متحركة. ^{[ 25 ]} وبالمثل، في عام 2004، استخدم إعلان تلفزيوني لشركة أريفا الفرنسية للتكنولوجيا النووية الرسوم البيانية المتحركة كأسلوب دعائي. وقد ساهم هذان الفيديوان، وما حظيا به من اهتمام، في إيصال القيمة المحتملة لاستخدام الرسوم البيانية لوصف المعلومات المعقدة بكفاءة إلى مجالات أخرى.

مع ظهور بدائل لبرنامج أدوبي فلاش، مثل HTML 5 و CSS3 ، أصبح يتم الآن إنشاء الرسوم البيانية في مجموعة متنوعة من الوسائط باستخدام عدد من أدوات البرمجيات. ^{[ 26 ]}

لقد وظّف مجال الصحافة الرسوم البيانية المعلوماتية في الأخبار. ففي الأخبار التي تتضمن نصوصًا وصورًا ورسومًا بيانية، يتيح نظام "مايسترو" لغرف الأخبار التعاون والتنسيق فيما بينها لدمج جميع العناصر بنجاح. ويُطبّق هذا النظام، القائم على العمل الجماعي، في العديد من غرف الأخبار لتحسين إدارة الوقت . صُمّم نظام "مايسترو" لتحسين عرض الأخبار للقراء المشغولين. كما تستخدم العديد من المواقع الإخبارية رسومًا بيانية معلوماتية تفاعلية، حيث يمكن للمستخدم استخلاص معلومات حول موضوع معين أثناء تصفحه للرسم البياني.

تستخدم العديد من الشركات الرسوم البيانية كوسيلة للتواصل مع العملاء المحتملين وجذبهم. ^{[ 27 ]} تُعدّ الرسوم البيانية شكلاً من أشكال التسويق بالمحتوى ^{[ 28 ]} ، وقد أصبحت أداةً للمسوقين الإلكترونيين والشركات لإنشاء محتوى يُشاركه الآخرون، مما قد يُعزز سمعة الشركة وحضورها على الإنترنت. ^{[ 29 ]}

بدأت الطوائف الدينية أيضاً باستخدام الرسوم البيانية. فعلى سبيل المثال، قامت كنيسة يسوع المسيح لقديسي الأيام الأخيرة بإعداد العديد من الرسوم البيانية لمساعدة الناس على التعرف على عقيدتهم، والمبشرين، والمعابد، والخدمة الرعوية، وجهود البحث في تاريخ العائلة. ^{[ 30 ]}

تجد الرسوم البيانية مكاناً لها في الفصول الدراسية أيضاً. فالدورات التي تُعلّم الطلاب كيفية إنشاء رسومهم البيانية الخاصة باستخدام أدوات متنوعة قد تُشجع على التفاعل في الفصل الدراسي، وقد تُؤدي إلى فهم أفضل للمفاهيم التي يُجسّدونها في الرسوم البيانية.

مع انتشار وسائل التواصل الاجتماعي، أصبحت الرسوم البيانية شائعة، وغالبًا ما تكون صورًا ثابتة أو واجهات ويب بسيطة، وتغطي مواضيع متنوعة. كثيرًا ما يتشارك مستخدمو شبكات التواصل الاجتماعي مثل فيسبوك ، وتويتر ، وبينترست ، وجوجل بلس ، وريديت هذه الرسوم . وقد تم استخدام وسم #infographic 56,765 مرة في مارس 2012، وبلغ ذروته 3,365 مرة خلال 24 ساعة.

تُعدّ بيانات السلاسل الزمنية من أكثر أشكال تمثيل البيانات شيوعًا ، إذ توثّق مجموعات من القيم عبر الزمن. تشمل أمثلة الرسومات البيانية في هذه الفئة: مخططات المؤشرات، والرسوم البيانية المكدسة، والرسوم البيانية المتعددة الصغيرة ، ومخططات الأفق. تُعدّ مخططات المؤشرات مثاليةً للاستخدام عندما تكون القيم الخام أقل أهمية من التغيرات النسبية. وهي عبارة عن مخطط خطي تفاعلي يُظهر التغيرات النسبية لمجموعة من بيانات السلاسل الزمنية بناءً على نقطة مؤشر مُحددة. على سبيل المثال، يُمكن لمستثمري الأسهم استخدام هذا النوع من المخططات لأنهم أقل اهتمامًا بالسعر المحدد وأكثر اهتمامًا بمعدل النمو. أما الرسوم البيانية المكدسة فهي عبارة عن مخططات مساحية مُكدسة فوق بعضها البعض، وتُصوّر أنماطًا إجمالية. تُتيح هذه المخططات للمشاهدين رؤية الأنماط العامة والأنماط الفردية. ومع ذلك، فهي لا تدعم الأرقام السالبة، مما يُصعّب تفسير الاتجاهات بدقة. يُعدّ الرسم البياني المتعدد الصغير بديلاً للرسوم البيانية المكدسة، حيث يتم عرض كل سلسلة على حدة بدلاً من تكديس كل مخطط مساحي، مما يُسهّل تفسير الاتجاهات العامة لكل قطاع. تُعدّ مخططات الأفق طريقة فعّالة من حيث المساحة لزيادة كثافة بيانات السلاسل الزمنية مع الحفاظ على الدقة. ^{[ 3 ]}

تكشف التوزيعات الإحصائية عن الاتجاهات بناءً على كيفية توزيع الأرقام. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك المدرجات التكرارية ومخططات الصندوق والشارب ، والتي تُظهر خصائص إحصائية مثل المتوسط ​​والوسيط والقيم الشاذة . بالإضافة إلى هذه الرسوم البيانية الشائعة، تشمل البدائل مخططات الساق والأوراق ، ومخططات Q-Q ، ومصفوفات مخططات التشتت (SPLOM)، والإحداثيات المتوازية . تُعد مخططات الساق والأوراق مفيدة لتقييم مجموعة من الأرقام والتركيز على توزيع التكرار . حيث تُصنف الأرقام بناءً على أول رقم معنوي، ثم تُصنف داخل كل مجموعة مرة أخرى بناءً على ثاني رقم معنوي. من ناحية أخرى، تُقارن مخططات Q-Q توزيعين احتماليين من خلال رسم الكميات مقابل بعضها البعض. وهذا يسمح للمشاهد برؤية ما إذا كانت قيم المخطط متشابهة وما إذا كان هناك ارتباط خطي بينهما. أما SPLOM فهي تقنية تُمثل العلاقات بين متغيرات متعددة. وتستخدم مخططات تشتت متعددة لتمثيل العلاقة الثنائية بين المتغيرات. يُعدّ استخدام الإحداثيات المتوازية أسلوبًا إحصائيًا آخر لتصوير البيانات متعددة المتغيرات. فبدلًا من تمثيل كل زوج من المتغيرات بيانيًا في بُعدين، تُرسَم البيانات بشكل متكرر على محور موازٍ، ثم تُوصَل النقاط المتناظرة بخط. وتكمن ميزة الإحداثيات المتوازية في أنها مُدمجة نسبيًا، مما يسمح بعرض العديد من المتغيرات في آنٍ واحد. ^{[ 3 ]}

تُعدّ الخرائط وسيلة طبيعية لتمثيل البيانات الجغرافية . ويمكن تصوير الزمان والمكان باستخدام خرائط التدفق . وتُستخدم خطوط ذات عروض وألوان مختلفة للمساعدة في ترميز المعلومات. كما تُستخدم خرائط التوزيع اللوني، التي تُرمّز البيانات من خلال اللون والمنطقة الجغرافية، بشكل شائع. وتُعدّ خرائط الرموز المتدرجة طريقة أخرى لتمثيل البيانات الجغرافية. وهي بديل لخرائط التوزيع اللوني، وتستخدم رموزًا، مثل الرسوم البيانية الدائرية لكل منطقة، فوق الخريطة. وتتيح هذه الخريطة تمثيل أبعاد أكثر باستخدام أشكال وأحجام وألوان متنوعة. أما الخرائط الكارتوغرافية ، من ناحية أخرى، فتُشوّه شكل المنطقة تمامًا وتُرمّز متغير البيانات مباشرةً. فبدلاً من استخدام خريطة جغرافية، تُعاد رسم المناطق بشكل متناسب مع البيانات. على سبيل المثال، يمكن تمثيل كل منطقة بدائرة، ويكون حجمها ولونها متناسبين طرديًا مع معلومات أخرى، مثل حجم السكان. ^{[ 3 ]}

يمكن تنظيم العديد من مجموعات البيانات، مثل الكيانات المكانية للدول أو الهياكل الحكومية الشائعة، في تسلسلات هرمية طبيعية. تُعدّ مخططات العقد والروابط، ومخططات التجاور، ومخططات الإحاطة، جميعها أنواعًا من الرسوم البيانية التي تُوصل البيانات الهرمية بفعالية. تُعتبر مخططات العقد والروابط طريقة شائعة نظرًا لنتائجها المنظمة والموفرة للمساحة. يشبه مخطط العقد والروابط الشجرة، حيث تتفرع كل عقدة إلى أقسام فرعية متعددة. أما مخططات التجاور، فهي بديل لمخطط العقد والروابط، وتُستخدم فيها المساحة بدلًا من رسم رابط بين التسلسلات الهرمية. فبدلًا من رسم رابط بين التسلسلات الهرمية، تُرسَم العقد كمساحات صلبة تحتوي على أقسام فرعية داخل كل قسم. تُتيح هذه الطريقة تمثيل الحجم بسهولة أكبر من مخططات العقد والروابط. تُعدّ مخططات الإحاطة أيضًا طريقة تمثيل مرئي تملأ المساحة، ولكنها تستخدم الاحتواء بدلًا من التجاور لتمثيل التسلسل الهرمي. وكما هو الحال في مخطط التجاور، يُمكن تمثيل حجم العقدة بسهولة في هذا النموذج. ^{[ 3 ]}

تستكشف تمثيلات الشبكات العلاقات، مثل الصداقات والمجموعات. ومن الأنواع الشائعة: التخطيط الموجه بالقوة، ومخططات الأقواس، وعرض المصفوفة. تُعدّ التخطيطات الموجهة بالقوة طريقة شائعة وبديهية لتخطيط الشبكات. في هذا النظام، تُشبه العُقد الجسيمات المشحونة التي تتنافر فيما بينها، وتُستخدم الروابط لربط العُقد ذات الصلة. أما مخططات الأقواس فهي تخطيطات أحادية البُعد للعُقد، حيث تربط أقواس دائرية كل عقدة. عند استخدامها بشكل صحيح، مع ترتيب جيد للعُقد، يسهل تحديد المجموعات والروابط في هذا التخطيط. في المقابل، يستخدم علماء الرياضيات وعلوم الحاسوب عروض المصفوفة بشكل أكثر شيوعًا. لكل قيمة في المصفوفة إحداثيات (س، ص) تُقابل عقدة. وباستخدام اللون والتشبع بدلًا من النص، يُمكن إدراك القيم المرتبطة بالروابط بسرعة. ورغم أن هذه الطريقة تُصعّب رؤية مسار العُقد، إلا أنها لا تتضمن تقاطعات للخطوط، والتي قد تُصبح مُزدحمة للغاية في الشبكات الكبيرة والمترابطة. ^{[ 3 ]}

مع أن جميع هذه الرسوم البيانية قابلة للاستخدام بفعالية منفردة، إلا أن العديد من الرسوم البيانية الحديثة تجمع بين أنواع متعددة في رسم بياني واحد، إلى جانب عناصر أخرى كالرسوم التوضيحية والنصوص. بل إن بعض الرسوم البيانية الحديثة لا تحتوي أصلاً على تمثيل مرئي للبيانات، وإنما هي مجرد طرق ملونة وموجزة لعرض المعلومات. وقد تبين أن 53% من أكثر 30 رسماً بيانياً مشاهدةً على موقع مشاركة الرسوم البيانية visual.ly لم تتضمن بيانات فعلية. ^{[ 37 ]}

تُعدّ الرسوم البيانية المقارنة نوعًا من التمثيل المرئي الذي يركز على مقارنة العناصر المختلفة، مثل المنتجات والخدمات والخيارات والميزات، وإبراز أوجه الاختلاف بينها. صُممت هذه الرسوم البيانية لمساعدة المشاهدين على اتخاذ قرارات مدروسة من خلال عرض المعلومات بأسلوب واضح وموجز. وتتميز الرسوم البيانية المقارنة بفعاليتها العالية في تبسيط البيانات المعقدة وإبراز الاختلافات الرئيسية بين العناصر المتعددة.