Visualisation de données- les leçons de l’Histoire -

Gaëtan Gaborit

Nantes, 23 mai 2012Atelier participatif

Liens et références en fin de document

William Playfair 1780

Une citation plus que jamais d’actualité, cependant les graphiques de mauvaise qualité pullulent.

France 2 « Des paroles et des actes » 12/01/2012François Lenglet

La base des histogrammes ne correspond pas à zéro : une différence de 15 points entre les États-Unis et la France se traduit par le doublement de la hauteur du rectangle.

Allemagne ~ Zone Euro : 3,3 points de différenceZone Euro ~ France : 7,4 points de différenceLa différence de hauteur entre les rectangles ne correspond pas.

Un document de prospective intéressant : 260 pages et 500 graphiques mais également le catalogue des graphiques par défaut d’Excel 2003…

Qui chez Microsoft a bien pu choisir les couleurs par défaut ?

Torticolis assuré

Une comparaison difficile

Et puis, un beau jour le vilain crapaud s’est transformé en une jolie princesse…

Information is beautiful (2009) David Mc Candless

Votre mission consistera, si vous l’acceptez, à répondre aux questions suivantes en moins d’une heure :Quelle couleur symbolise l ’énergie chez les Japonais ?La symbolique chromatique des Africains est-elle plus proche de celle des Américains ou bien de celle des Chinois ?

Essentials of Sociology

Le temps est passé aussi vite entre 1900 et 1950 qu’entre 1980 et 2008…

Quelle est l’échelle des cercles ?

« Je peux aussi faire un graphique correct bien que traditionnel, mais je le mets en tout petit parce qu’il ne me permet pas d’exprimer mon talent de graphiste designer graphique. »

2033 Atlas des futurs du monde (2010) Virginie Raisson

Un papillon c’est plus joli qu’une pyramide (des âges). Mais est-ce plus lisible, surtout lorsque l’échelle est logarithmique ?

Temporal super graphics : BIS²

Un temps élastique, un lissage des valeurs dénué de tout sens…

L’autocitation, ou quand la moindre liste qui prétend à l’exhaustivité se transforme forcément en table de Mendeleïev, et chaque processus en plan de métro.

La visualisation de données serait-elle en train de virer au kitch ?

Nous avons tous appris à écrire et à compter, mais qui a bénéficié d’une véritable formation sur l’élaboration et la lecture des graphiques ?

Et si cette formation commençait par l’étude des « pères fondateurs » de la discipline ? Non pas pour jouer les gardiens du temple et les conservateurs mais pour comprendre comment ces inventeurs ont élaboré et diffusé leurs créations. Peut-être pour avoir une chance de se montrer aussi créatif un jour…

Mickaël FriendlyMilestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization.

Un auteur et un site de référence

- Un âge d’or durant la seconde moitié du XIXe siècle.- Peu de nouveaux développements au cours du XXe siècle.- Une reprise à partir de 1970.

1290Hereford (GB)

La cartographie, une pratique qui remonte à plusieurs millénaires.

Ce caractère précoce est peut-être due à un degré d’abstraction limité : on utilise l’espace pour représenter l’espace.

Pas de métaphore à proprement parler.

Nicole Oresme 1370Économiste, mathématicien, physicien, astronome, philosophe, psychologue, musicologue, théologien… et évêque de Lisieux.

Un des premiers, sinon le premier, à représenter sous forme graphique le rapport entre deux variables.

Joseph Priestley 1765

Inventeur de la « time-line » il figure le temps par l’espace. La lecture du temps de gauche à droite deviendra la norme en Occident.

Il découvre également un procédé pour fabriquer de l’eau gazeuse...

Charlesde Fourcroy

1782

Une analyse visuelle de la superficie de 200 villes, qui prend place dans une réflexion sur la taille optimale d’une ville.

Déjà, le graphique comme outil d’aide à la décision, médiation entre l’expert et le décideur.

William Playfair

1786

L’inventeur de trois types de représentations graphiques

La série statistique chronologique sous forme de courbe.

Le graphique à barre.

Le graphique à secteurs (camembert).

Il multiplie les informations sur un même graphique : ici la superficie (taille du cercle), le nombre d’habitants (ligne rouge), le revenu de l’État (ligne jaune)…

Il tente d’établir graphiquement le rapport entre deux variables : ici le salaire moyen hebdomadaire et le prix de la farine.

Il écrit des textes sur les avantages des graphiques …

Il pense que cette méthode peut favoriser l’étude de la statistique…

Charles Dupin 1826Première carte « teintée » (carte choroplèthe), représentant le nombre d’habitants par garçon scolarisé.

Dupin introduit la carte thématique dans les débats parlementaires.

Il est le premier à évoquer la ligne Saint-Malo – Genève qui sépare la France industrielle et urbaine du Nord-Est, à la France agricole et rurale du Sud-Ouest. Un clivage qui s’inscrira longtemps dans les consciences.

1829

Une réponse cartographique aux questions sociales de l’époque.

Est-ce que niveau d’instruction et de criminalité sont liés ?

Balby & Guerry

André-Michel Guerry

1829Histogrammes circulaires qui précèdent ceux de F. Nightingale

Florence Nightingale 1857Figurer les causes de décès pour attirer l’attention des politiques sur les conditions d’hygiène dans les hôpitaux militaires.

Armand-Joseph Frère de Montizon 1830Représentation de la population par un semis de points plus ou moins dense : 1 point = 10 000 hab.

Charles Joseph Minard 1825Un graphique et 5 variables (surface totale, prix moyens) pour convaincre les autorités de construire un nouveau canal afin d’approvisionner Paris en pavés de meilleure qualité.

1845Les différentes marchandises et le tonnage transporté entre les villes.

1859Trafic des ports maritimes et des fleuves.Première carte avec des symboles proportionnels.Le trafic sur les fleuves est symbolisé par la largeur.

1861

L’origine de la viande vendue à Paris, selon le type de viande. Première carte avec des diagrammes circulaires.

1862Carte de flux, ici sur les immigrants.

1869

Souvent considérée comme un chef-d’œuvre, la carte des pertes de l’armée napoléonienne lors de la campagne de Russie. De nombreuses variables : temps, localisation , distance, température, nombre de survivants.

²Émile Levasseur

1868

Le premier cartogramme. La localisation est conservée, la forme est simplifiée, et la surface représente une autre variable que l’espace.

En 1885, Levasseur publie « La statistique graphique », premier état des lieux de cette nouvelle discipline.

1874Francis WalkerPremières pyramides des âges, pour illustrer les données du 9e recensement américain de 1870.

1879-1899Albums de statistiques graphiques

Publiés chaque année par le Ministère des travaux publics de 1879 à 1897 sous la direction d’Émile Cheysson.

L’apogée du mouvement

1888

Première carte en anamorphose : transformation de la distance euclidienne en distance temps

Émile Cheysson

Luigi Perrozzo 1880La 3D pour représenter 3 variables : âge de l’époux et âge de l’épouse au moment du mariage, nombre d’époux et d’épouses.

Ceci n’est pas un sex-toy…

Jacques Bertillon

1896

Trois informations dans un rectangle :• hauteur : part des étrangers dans la population• largeur : population totale• surface : nombre absolu d’étrangers

Économistes, médecins, ingénieurs et administrateurs de l’État sont les principaux acteurs de cette histoire.La géographie académique reste dubitative face à ces nouvelles formes, ainsi que certains statisticiens : « Nous avons renoncé à l’usage des procédés graphiques, parce qu’ils ne nous paraissent pas avoir le degré de rigueur nécessaire (…) il ne peut en résulter pour l’esprit que des idées vagues et peu nettes » ( Dufau, 1840)

Les tentatives de standardisation échouent. En effet, deux conceptions s’opposent : une vision artistique permissive, et une vision plus rigoureuse qui souhaiteraient établir une véritable grammaire graphique (les signes forment un langage et un langage a besoin de règles).

À partir de la fin du XIXe siècle peu d’innovations, mais une large diffusion des méthodes graphiques dans différents milieux : les médias, le monde des affaires, l’enseignement…

Le retour du figuratif 1925Estonie, album statistique.

Willard C. BrintonGraphic Presentation

1ère édition : 1914L’édition de 1939 compte plus de 500 pages. Tous les types de graphique, toutes les techniques sont présentés et qualifiés.

Le cosmographe : une machine signée IBM pour réaliser des diagrammes de flux.

1000 bandelettes de papiers regroupées selon les flux à représenter, puis photographiées.

IsotypeOtto NeurathGerd Arnzt

1920

Un nouveau langage qui se veut simple, universel et non verbal. Conçu à l’origine pour l’éducation des jeunes enfants, il reste utilisé dans les domaines de la signalétique et de l’information graphique.

« Système international d'éducation par les images typographiques »

Théorie du GestaltBerlin, 1920

Mécanisme de structuration des perceptions

Dans une combinaison d’éléments, on perçoit d’abord l’ensemble

Loi de la similarité

Définition d’un ensemble de lois empiriques sur la perception graphique et le regroupement d’éléments. Notions très utilisées en design graphique et pour l’élaboration des interfaces.

Jacques Bertin1967

« La sémiologie graphique »

Un cadre théorique fondée sur la pratique

Une œuvre très riche, mais difficile d’accès.

À partir des années 1980, la visualisation de données va connaître un nouvel essor dû - au développement des sciences cognitives,- aux évolutions technologiques.

Interactivité et animation offrent de nouvelles possibilités : a priori attrayants les graphiques qui y recourent sont-ils pour autant efficaces en termes de transmission d’information ?

Cleveland & McGillGraphical perception : theory, experimentation, and application to the development of graphical methods

1984

Tester de façon rigoureuse auprès d’utilisateurs l’efficience des différents types de graphiques

MackinlayAutomating the design of graphical presentations of relational information

1986

Un langage formel pour construire des générateurs automatiques de graphiques.

Simkin & HastieAn information-processing analysis of graph perception

1987

Identification des processus cognitifs mis en œuvre lors de la lecture d’un graphique.

Mireille BetrancourtTECFA Université de Genève

« Les animations sont-elles vraiment plus efficaces ? »

[…] les graphiques statiques ont un […] avantage : ilspermettent facilement la comparaison entre états, etla réinspection des actions et états précédents. Aucontraire, les animations sont fugaces, et lorsqu’ellespeuvent être réinspectées, elles doivent être étudiéesen mouvement, où il peut être difficile de percevoirtous les changement élémentaires simultanément.

Revue d’intelligence artificielle

2002

Conclusion

Une histoire riche qui mérite d’être connue, enseignée et étudiée.

Une recherche contemporaine active qui doit faire l’objet d’une veille attentive.

C’est transposer une réalité abstraite en une fiction concrète

… et pour finir, une jolie réponse à la question « qu’est-ce qu’un graphique ? »

Sources et références (1/2)

3. Une critique du graphique de François Lenglet sur le site « Images des mathématiques »4. France 20257. David Mc Candless : site personnel , vidéo TED20108. Essentiels of sociology9. Atlas des futurs du monde, un ouvrage de référence malgré des graphiques discutables10. Bis, pour une critique très argumentée de ce type de graphique lire Stephen Few (pdf)11. A periodic table of vizualisation methods13. Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization15. Hereford map16. L’œuvre scientifique de Nicole Oresme, par Alain Costé17. Joseph Priestley (wikipedia.fr)18. Sur Charles de Fourcroy, lire l’article « Grandeur et population des villes au XVIIIe siècle », de François deDainville19. Beaucoup de ressources sur William Playfair sont disponibles sur le web, on pourra consulter sur Gallica latraduction française réalisée par Donnant de l’ouvrage fondateur de Playfair parue en France en 1802 sous le titre« Élemens de statistiques » (sic).31. Sur Minard, voir cette biographie, sur Gallica voir son opuscule « Des tableaux graphiques et des cartesfiguratives », paru en 1862.37. Émile Levasseur : « La statistique graphique » 1885, « Quelques réflexions sur la statistique graphique » 1886.44. Le géographe français Gilles Palsky a écrit plusieurs articles sur l’histoire des méthodes graphiques : « Les débatssur la normalisation des cartes thématiques et des graphiques (1857-1901). Élements d´histoire de la sémiologiegraphique. » (en anglais), « La cartographie statistique de la population au XIXe siècle », « Émile Levasseur, àl’interface des sciences sociales »47. Willard C. Britton « Graphic Presentation » (+ extraits HD )53. Les archives de Gerd Arnzt, voir également cette galerie Flickr.57. Un entretien avec Jacques Bertin, une présentation de ses travaux, un article sur le développement de lagraphique de 1967 à 1997, et un autre sur l’itinéraire et l’évolution de la pensée de Jacques Bertin.

Sources et références (2/2)

60. Graphical perception : theory, experimentation, and application to the development of graphical methods,William S. Cleveland ; Robert McGill61. Automating the Design of Graphical. Presentations of Relational Information. Jock Mackinlay62. An information-processing analysis of graph perception, David Simkie & Reid Hastie63. Les animations sont-elles vraiment plus efficaces ? Mireille Bétrancourt, Julie Bauer-Morrison et Barbara Tversky

Je suis à la recherche de l’ouvrage de Gilles Palsky « Des chiffres et des cartes : naissance et développement de la cartographie qualitative française au XIXe siècle », paru en 1996 et édité par le Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche, Comité des travaux historiques et scientifiques.

Merci de me contacter à gaetan.gaborit@wanadoo.fr si vous souhaitez le vendre, ou me le prêter.