Datenvisualisierung mit JMP ist wie die Navigation durch ein Labyrinth – in beiden Fällen geht es darum, inmitten von Komplexität Klarheit zu gewinnen. Doch mit JMP lösen Sie nicht nur ein Rätsel, sondern erschließen sich dank Datenvisualisierung und interaktiven Funktionen völlig neue Erkenntnisse. Ist es nicht faszinierend, wie Daten uns selbst durch die verschlungensten Pfade führen können?
In diesem Vortrag stelle ich Hilfsfunktionen vor, die die Arbeit mit JMP noch einfacher machen. Symbolleisten ermöglichen den Zugriff auf Standardfunktionen von JMP und JSL mit nur einem Klick; selbst komplexe benutzerdefinierte Funktionen lassen sich hinzufügen. Das Ergebnis? Ein Werkzeugkasten für die explorative Datenanalyse, mit dem Anwender in Sekundenschnelle anschauliche und überzeugende Analysen erstellen können.
Willkommen zu dieser Präsentation im Rahmen des Discovery Summit. Mein Name ist Holger Specht. Ich arbeite in der Analyseabteilung von ams OSRAM und nutze JMP für die explorative Datenanalyse – quasi rund um die Uhr. In dieser Präsentation möchte ich Ihnen einige hilfreiche Tools vorstellen, die Sie für die explorative Datenanalyse verwenden können.
Dieses Bild veranschaulicht, wie JMP genutzt werden kann, um Daten direkt mit dem menschlichen Gehirn zu verknüpfen. Hier ist ein einfaches Beispiel, das die Leistungsfähigkeit von JMP demonstriert. Es ist ein simples Kinderspiel: Man muss nur den Weg vom Eingang zum Ausgang finden. Wenn man in einer Sackgasse landet, kehrt man um und sucht sich den Weg durch das Labyrinth.
Das dauert für ein Kind ein paar Minuten, und ich denke, auch für einen erfahrenen Analysten. Aber es gibt ein paar clevere Tricks, die diesen Prozess beschleunigen können, und die möchte ich euch zeigen.
Ich habe ein kleines Skript entwickelt, das wie ein Farbtopf in einem Grafikprogramm funktioniert. Wenn ich es benutze und hier auf einen Punkt klicke, findet JMP die benachbarten Punkte und färbt sie ein, hier schwarz. Das Skript sucht so lange nach weiteren Punkten, bis es alle Punkte gefunden hat, die zu dieser Wand gehören. Das sehen wir gleich.
Okay, jetzt ist es geschafft. Du siehst jetzt zwei Wände, eine schwarze und eine orangefarbene, und kannst innerhalb von Sekunden vom Eingang zum Ausgang gelangen. Das menschliche Gehirn findet den Weg vom Eingang zum Ausgang jetzt wirklich schnell, und du musst dich einfach nur zwischen der schwarzen und der orangefarbenen Wand bewegen. Praktischerweise weißt du auch, dass es viel schneller geht, zum Eingang zurückzukehren und von vorne zu beginnen, wenn du zwei schwarze oder zwei orangefarbene Wände neben dir hast.
Wie geht das in JMP? Ganz einfach. Sie benötigen das Skript und zwei zusätzliche Schritte. Diese zeige ich Ihnen jetzt. Zuerst müssen Sie das Add-in „Image to Table“ aus dem Marketplace herunterladen. Es wurde von Jed Campbell entwickelt. Klicken Sie einfach auf „Herunterladen“ und installieren Sie es.
Anschließend können Sie dieses Add-In öffnen. Dort können Sie ein Bild, beispielsweise das Labyrinth, auswählen und importieren. Das Labyrinth ist hier noch eine Grafik, aber wenn Sie auf „Importieren“ klicken, wandelt JMP dieses Bild in eine Datentabelle um und zeigt außerdem ein Diagramm an, das mit der Datentabelle verknüpft ist.
Nun besteht diese Verknüpfung zwischen dem Diagramm und der Datentabelle. Wenn ich hier im Diagramm Datenpunkte auswähle und zur Datentabelle wechsle, werden diese automatisch auch in der Datentabelle ausgewählt, und umgekehrt kann ich auch hier Datenpunkte auswählen, die dann auch dort ausgewählt werden.
Der letzte Schritt ist nun dieser Farbtopf. In einem Grafikprogramm kennt das Programm die X- und Y-Koordinaten und weiß für einen bestimmten Punkt, welche Zeilen benachbart sind. JMP weiß das aber nicht. Es kennt nur diese Zeilen und weiß zwar, dass es eine X- und eine Y-Koordinate gibt, aber es weiß nicht, welche Zeile eine Nachbarzeile einer anderen ist.
Wir benötigen diesen Zwischenschritt, um JMP die Standorte der Nachbarn mitzuteilen. Dies kann mit einem weiteren Add-In erfolgen: der QuickSelect-Symbolleiste. Eine der Schaltflächen in der QuickSelect-Symbolleiste erfüllt genau diese Funktion. Um die QuickSelect-Symbolleiste zu erhalten, gehen Sie zur Community, dann zu den Add-Ins. Dort finden Sie die QuickSelect-Symbolleiste. Sie können sie hier herunterladen. Anschließend aktivieren Sie sie, indem Sie mit der rechten Maustaste in den Symbolleistenbereich klicken und „QuickSelect“ auswählen.
Das ist die Schaltfläche, die wir brauchen, also die Nachbarn. Wir müssen nur die Koordinaten auswählen und möchten die direkten und diagonalen Nachbarn anzeigen lassen. Klicken wir auf OK. JMP benötigt einen Moment, um die X- und Y-Koordinaten zu analysieren und nach Nachbarn zu suchen. Anschließend werden die Daten wieder in die Datentabelle eingefügt. In wenigen Sekunden ist der Vorgang abgeschlossen. Okay, und hier ist es.
Wir haben nun eine Spalte mit den direkten und diagonalen Nachbarn. Um das zu verdeutlichen, vergrößere ich die Darstellung. Gehen wir zu Zeile 5. Wir sehen, dass Zeile 4 und 6 benachbart sind. Dies ist anhand der X- und Y-Koordinaten ersichtlich, aber es gibt auch in den 300 weiteren Nachbarn dieser Zeile.
Mit diesen zusätzlichen Informationen können wir nun zu diesem Diagramm zurückkehren und das Füllwerkzeug verwenden. Diesmal wählen wir vielleicht die obere Wand aus, und JMP sucht erneut nach benachbarten Punkten, die zur selben Wand gehören, und färbt diese ein. Am Ende haben wir die beiden Wände in unterschiedlichen Farben. Ziemlich effektiv. Im Vergleich zur kindlichen Vorgehensweise, bei der man das wirklich manuell macht und jede Sackgasse findet.
Das geht wirklich viel schneller. Ich glaube, die Zeit, die ich jetzt für die Erklärung des Tools brauchte, war kaum länger als die Zeit, die das Kind zum Finden des Ausgangs benötigt hätte. Bei jedem neuen Labyrinth lohnt sich die Neuerung enorm, denn so kann man es wirklich in Sekundenschnelle lösen. Ein ziemlich leistungsstarkes Tool.
Schauen wir uns auch die anderen Funktionen an. Wenn wir beispielsweise in diesen Pfeil hineinzoomen und ihn markieren – wir könnten ihn also beschriften, indem wir hier klicken und „Pfeil“ eingeben –, sehen wir uns die Datentabelle an. Dort gibt es eine neue Spalte mit Nullen und Einsen. Alle Zeilen, die zum Pfeil gehören, enthalten Einsen, alle anderen Nullen. Ganz einfach.
Es gibt zwei weitere Möglichkeiten, Datenpunkte zu beschriften. Ich möchte Ihnen diese Beschriftungsfunktion zeigen. Schreiben wir hier auch einen Pfeil. In diesem Fall wurde der Datentabelle eine Spalte mit der Eigenschaft „Mehrfachauswahl“ hinzugefügt. Hier sehen wir, dass diese Punkte zum Pfeil gehören. Da es sich um eine Mehrfachauswahl handelt, können wir hier nun zusätzliche Informationen erfassen. Zoomen wir hier heraus und ändern wir gegebenenfalls die angezeigten Informationen.
Das war die Farbe mit dem Vektor, die Spalte mit dem Vektor und allen Nachbarn. Wir können diese Nachbarn zählen, und hier ist die Anzahl der Nachbarn. Ich möchte dies als Nominalwert verwenden und ihn vielleicht der Farbe und eventuell auch dem Rotwert zuordnen.
Hier sehen Sie nun die verschiedenen Punkttypen. Es gibt Punkte mit acht Nachbarn, und diese befinden sich innerhalb der Wand. Sie haben tatsächlich acht Nachbarn. Es gibt aber auch Punkte mit nur fünf Nachbarn. Öffnen wir die Legende erneut und wählen wir diese Punkte aus. Ich möchte sie auch beschriften. Verwenden wir dazu wieder dieses Werkzeug und geben wir diesmal „5N“ für fünf Nachbarn ein. Jetzt haben wir die beiden Beschriftungen. Wir sehen hier, dass sich im Pfeil auch einige Punkte mit fünf Nachbarn befinden. Wählen Sie einfach den Pfeil aus. Hier haben wir nun beide Beschriftungen: „Es ist ein Teil des Pfeils“ und „Der Punkt hat fünf Nachbarn“. Das ist viel besser als vorher, denn jetzt können wir wirklich alle diese Informationen erfassen.
Nun betrachten wir eine andere Dimension. Nehmen wir beispielsweise diese Farbkoordinaten. Wir verwenden den Rot- und den Grünkanal und sehen uns die einzelnen Punkte an. Hier scheint es eine zweifache Verteilung zu geben. Markieren wir eine der Verteilungen und beschriften wir sie.
Nun können wir zu unserem Diagramm zurückkehren und die Anzahl der Nachbarn wieder entfernen. Wir verwenden unsere neue Spalte mit den Beschriftungen. Seit JMP 16 unterstützt der Graph Builder diese Eigenschaft für mehrere Antworten. Wenn ich sie hier im Graph Builder verwende, sehen Sie, dass für jede Beschriftung ein separates Diagramm generiert wird. Jetzt kann ich Datenpunkte auswählen, und die entsprechenden Datenpunkte werden dann auch in den anderen Diagrammen ausgewählt. Hier sehen wir, dass einige dieser Punkte auch in dieser und jener Untergruppe enthalten sind.
Um das Ganze etwas zu vereinfachen, verwende ich eine weitere Schaltfläche. Diese hier ist besonders praktisch. Sie ähnelt dieser schwarzen Schaltfläche, aber sie bewirkt, dass der ausgewählte Wert auf eins gesetzt wird. Das ist ziemlich nützlich. Jetzt kann ich diese Spalte verwenden, um zwischen ausgewählten und nicht ausgewählten Punkten zu unterscheiden. Wir können diese Schaltfläche oder diese Spalte hier als Farbe verwenden.
Jetzt kann ich Datenpunkte auswählen, die dann im anderen Diagramm mit einer anderen Farbe hervorgehoben werden. Ich kann hier beispielsweise alle Datenpunkte in der Hauptfarbe auswählen. Die Datenpunkte werden nun auch in der Pfeilgruppe 5N ausgewählt. Das letzte Symbol, das ich Ihnen vorstellen möchte, ist die Schaltfläche „Umkehren“. Wenn Sie darauf klicken, wird die Auswahl umgekehrt. Das Diagramm scheint unsere Analyse gut zu finden. Es sieht so aus, als hätten wir ein verborgenes Geheimnis im Datensatz entdeckt.
Wenn Sie so ein Geheimnis entdeckt haben, möchten Sie es sicher mit Ihren Kollegen teilen. Am einfachsten geht das mit der Schaltfläche „An PowerPoint senden“. Klicken Sie einfach darauf. Falls auf Ihrem System eine PowerPoint-Präsentation geöffnet ist, wird das Diagramm automatisch hinzugefügt. Noch besser: Wenn Sie die Strg-Taste gedrückt halten und auf das Diagramm klicken, gelangen Sie zurück zu Ihrer Datentabelle. Dort wird eine neue Skriptgruppe erstellt. Diese enthält ein Skript, mit dem Sie das an PowerPoint gesendete Diagramm exakt nachbilden können. Wenn Sie eine Präsentation von vor einem halben Jahr haben und wissen möchten, wie das Diagramm erstellt wurde, sparen Sie damit ganze 30 Minuten.
Kommen wir nun zurück zur Hauptpräsentation. Wir haben die QuickSelect-Symbolleiste besprochen und ich habe Ihnen bereits einige Funktionen der Graph Builder-Symbolleiste gezeigt. Im Grunde ist sie nur eine Erweiterung der Berichtssymbolleiste. Diese drei Symbole kennen Sie vielleicht schon von der Berichtssymbolleiste. Nach der Installation der Graph Builder-Symbolleiste stehen Ihnen in dieser Symbolleiste weitere Elemente zur Verfügung.
Um die Symbolleiste zu installieren, laden Sie sie einfach im Marketplace herunter und kehren Sie anschließend zu JMP zurück. Um die Symbolleiste hinzuzufügen, klicken Sie mit der rechten Maustaste hier und wählen Sie die Berichtssymbolleiste aus. Sie wird zunächst oben angezeigt. Klicken Sie erneut mit der rechten Maustaste hier und ändern Sie die Position nach links. Die Symbolleiste befindet sich dann hier.
Ich habe Ihnen die Funktion „An PowerPoint senden“ bereits gezeigt und diesen Befehl zum Öffnen und Schließen mehrmals verwendet. Schauen wir uns noch einmal ein Diagramm wie dieses an. Wenn ich hier klicke, kann ich das Steuerelement öffnen und es anschließend wieder schließen. In diesem Fall haben wir nur einen einzigen Punkt. Das ist etwas eintönig. Betrachten wir nun die benachbarten Punkte. Manchmal möchten wir die Legende aufrufen, um die Farben zu ändern, aber dann ist die Legende nicht sehr hilfreich. In diesem Fall können wir sie einfach ausblenden, das Menü schließen und das Diagramm freigeben. Wenn wir dann einige Minuten später die Farbe ändern möchten, müssen wir nur hier klicken, um die Legende wieder aufzurufen und sie anschließend wieder zu schließen.
Es gibt noch viele weitere Symbole, und aus Zeitgründen kann ich sie hier in dieser Präsentation nicht alle im Detail zeigen. Besuchen Sie uns stattdessen auf dem Discovery Summit in Berlin, dort werden wir sie ausführlich besprechen. Ich möchte Ihnen noch ein letztes Add-in vorstellen: die Normalize-Toolbar. Wie bei der Graph Builder-Toolbar müssen Sie diese einfach im Marketplace herunterladen. Anschließend erscheint hier ein Symbol, das Sie auch im Menü „Spalten“ unter „Normalisieren“ finden.
Öffnen wir diesen Datensatz. Es handelt sich um Wetterdaten über die Zeit. Hier sehen wir ein Diagramm mit den Messwerten mehrerer Messstationen über die Zeit, das wir etwas normalisieren möchten. Wir können hier einige Datenpunkte auswählen und die neue Schnellauswahl-Symbolleiste verwenden, um einen Referenzbereich festzulegen. Wir haben nun einen Referenzbereich, und wir möchten jede Kurve anhand der Werte in diesem Referenzbereich normalisieren. Dazu können wir diesen Mittelwert verwenden und benötigen den Referenzbereich als Referenz. Wir wählen diese Spalte aus und legen fest, dass wir die Einträge mit dem Wert 1 in dieser Spalte als Referenz verwenden und nach Station normalisieren möchten. Nachdem wir alle Einstellungen vorgenommen haben, können wir diese anwenden und das Menü schließen. Öffnen Sie nun dieses Menü und verwenden Sie diese neue Spalte auf der Y-Achse. Jetzt haben wir jede Kurve anhand der Werte hier normalisiert, und wir sehen, dass es im Frühling einen Schnittpunkt gibt und im Herbst einen weiteren.
Anhand dieses Beispiels möchte ich zum Schluss noch einmal hervorheben, wie nützlich JMP für den Datenzugriff mit Hilfe des menschlichen Gehirns sein kann. Vielen Dank.
