公安背景下人口信息可视化界面自动布局探究

戴嘉玲

关键词：公安；人口信息；可视化

0 引言

随着大数据、物联网、云计算等技术在公安领域的深度应用，公安科技也得以迅速发展。近年来， 全国各级、各地公安部门纷纷加大了对公安信息化建设的投入，不断打造现代化的大数据警务体系。与此同时，在海量的公安数据中，人口信息既是办案的基石，也是办案的目标所在。如何從海量的人口数据资源中高效挖掘出其内在价值，很大程度依赖于对人口数据的即时的可视化呈现[1] [6]。

在疫情期间，各地方纷纷建立起人口管理系统，通过信息可视化技术，对所有进出市及危险人员进行实时管控，大大提高了管理效率。但通过作者观察，尽管各地方管理系统中人口的数据类型、地方的监管目标以及系统所需的基础功能都较为相似，但各市开发的界面仍截然不同，这不仅导致了设计资源的浪费、开发时间的迟滞，对各地方公安系统的合作更是带来了阻碍。

因此，利用AI技术结合人口大数据库自动生成人口信息可视化界面，不仅可以极大地提高设计效率，更能统一各地方的人口管理平台接口及数据类，提高各地方人口管理的协作能力，对社会的治安防控、国家安全稳定具有重要意义。

1 人工智能与可视化

1.1 可视化自动布局概述

大数据时代兴起，海量人口每时每刻都在产生大量的数据。人工智能驱动的可视化技术包括智能特征提取、可视化自动布局与生成、智能交互和智能故事叙述[3]。可视技术化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， 在态势感知、关联分析、决策辅助等方面展示了强大的赋能作用[2] [6]。通过人工智能对人口数据进行高效的可视化展示，可以很大程度地帮助设计师解放双手，脱离手工作坊式不断设计类型相似的界面。与此同时，不同地方在更新迭代人口信息可视化系统时，也可以同步优化，极大地提高了工作效率。

1.2 可视化自动布局的模型搭建问题

高效的信息可视化解码效率依赖于对前期海量数据进行合理的处理、提取、整理，并且有后期的设计师对处理后的信息进行符合人的认知规律以及审美规律的编码处理[2]。在目前的技术条件下，人工智能可视化自动布局主要有端到端可视化生成、智能可视化布局、高效可视化布局、自动可视化布局与生成的应用场景等。人口信息可视化界面的自动生成则属于智能可视化布局的范畴。我们需要挖掘出人口信息可视化界面内部隐藏的规律，为模型的搭建提供理论支撑和建设材料。

1.3 可视化自动布局的界面审美问题

审美是一种人类的主观意识，是人类心灵的表征，人工智能从本质上来说还是机器，缺乏人类的主观感受和推理类比能力，以及对于社会文化和环境的理解能力，所以弱人工智能对美感无所知。

但是人工智能不懂美感不代表人教不懂机器生产符合美感规律的产物。阿里鲁班系统通过深度学习来量产Banner，设计师将自身的经验知识总结出一些设计手法和风格，将其归纳出一套设计框架，让机器通过自我学习和调整，演绎出更多的设计风格。来自微软亚洲研究院与清华大学美术学院的合作研究出了可计算的自动排版框架原型。该原型通过对关键问题的优化，把视觉呈现、文字语义、设计原则、认知理解等先验知识集成到同个多媒体计算框架之内，开创了“ 视觉文本版面自动设计”这一新的研究方向[3]。

因此，只要“教会”人工智能按照符合特定规则的模型框架去进行生产，那么它就能够通过不断的“学习”，进而生成符合人类审美规律的信息可视化界面。

2 可视化特征提取

2.1 公安行业人口信息的数据特征

2.1.1 数据规模庞大性

随着智能手机的普及以及智慧城市的建设，大量的和人口相关的数据不断地汇集到公安系统当中，数据大致可以分静态人口信息和动态人口信息两种。静态信息主要是与人员身份相关的信息，如身份证信息、学业信息、就业信息、房产信息、车辆信息、电子产品信息以及部分医疗信息等。动态信息则是与人员实时行动相关的信息，如近期乘坐的交通工具信息、当前的行程轨迹信息、近期接触的人物及交流内容信息等。

人员的静态信息相对来说类型比较规整且固定，其增长速度也在可控和可预知的范围内，能够对其进行有效的管理。而人员的动态信息不仅体量极其庞大，增长速度飞速，并且类型也非常的烦杂，在对人口信息进行可视化展示时，实时的动态信息中隐藏的有效信息才是我们公安部门侦查的关键，当然也是人口信息可视化界面设计的难点所在。

2.1.2 数据反馈时效性

只要有人口，就会有人口流动，自然就会产生不断变化的实时的行为轨迹数据。对于公安部门来说，重点人员的实时流动数据具有极大的价值，是协助办案人员抓捕目标的关键。如何在浩瀚的不断变化的动态数据中帮助用户快速发现关键信息，是信息可视化的重中之重。

2.1.3 数据类别规范性

“人”数据主要是指静态的与人口相关的信息。如以身份证号为基础，拓展出该身份证号下的姓名、性别、名族、籍贯、学历、婚姻情况、工作地址、现住地址等。这一类数据较为固定，变化较少，且较为统一。同时，“人”数据不仅包括单个人员的信息，同时也包括多人之间的关系信息，如父母关系、夫妻关系、兄弟姐妹关系、领养关系等。人物关系信息相较于单人信息，其数据之间的联系较为复杂，但也是人口信息中绝对不可或缺的一部分。

“事”数据主要是指人口实时流动时产生的行为轨迹数据。如以身份证号为基础，定位到人，继而获取该人物如近期乘坐的交通工具信息、当前的行程轨迹信息、近期接触的人物及交流内容信息等。这一类数据实时变化，且数据类型繁杂。不同的警种所需的数据集也不一样。通常在系统中对重点人员进行标记，继而持续关注重点人员的动态行为轨迹数据，及时对其进行监管，从而降低安全隐患。“事”数据对于公安人员的侦查工作无疑具有极大的帮助。

“物”数据是指人口相关的静态物品信息。如以身份证号为基础，继而获取该人物的房屋信息、车辆信息、电脑设备信息、手机设备信息等。“物”信息和“人”信息紧密关联，在公安侦查中也具有不可取代的作用。

2.2 公安行业人口信息可视化界面特征

2.2.1 色彩特征

公安人口信息可视化界面大多采用大屏展示（如图 1） ，符合公安相关人员的工作环境，方便人员对人口数据进行实时监测。在这样的使用场景中：

（1） 在大屏幕下，浅色背景容易造成用户目眩，不利于长期监测，因此界面背景一般采用深色系。

（2） 为了符合公安信息化建设主题——创新、科技，界面一般会采用代表了科技感的深蓝色作为背景，配合高饱和高纯度的荧光色线条和图标，打造出炫酷的界面风格。

（3） 在深色系背景下，高亮的界面图标及文字元素非常突出，不仅加强视觉冲击效果，同时也提高了数据识别效率。

2.2.2 元素特征

当前UI行业对产品界面的设计要求是不断地进行减法，追求“简约至上”，扁平化风格早已成为了当前的设计主流。但是在公安人口信息可视化界面中，一方面是为了呼应产品整体的科技感，另一方面是为了呼应政府单位产品的一贯传统风格，可视化界面中的设计元素往往不会过于简单，而是采用了强机械风、科幻风的元素，半拟物图标也会经常出现，以加强整体的科幻感[5]（ 如图2） 。

2.2.3 布局特征

目前公安人口信息可视化界面的整体布局较为单一，大多是依赖炫酷的界面元素来打造产品的整体风格。一方面，人口信息可视化界面交互元素较少，用户更多是直接观察界面，读取自己需要的数据即可；另一方面，不同单位的人口信息可视化界面的数据类型较为相似，也造成该类别系统界面布局的雷同。但是页面的高相似度，可以提高人工智能自动化布局的效率，也有利于界面布局模型的搭建（如图3） 。

本章小结：本章节主要分析了两个方面。一方面，是公安行业人口信息可视化界面当中的人口信息的数据特征，得出该类数据具有数据规模庞大性、数据反馈时效性、数据类别规范性特点。归纳数据的特点，可以帮助我们教会人工智能对数据进行合理的提取和整理，为下一步的信息可视化界面的规划设计做好材料上的准备。另一方面，本章节详细分析了公安行业人口信息可视化界面的界面特征，包括界面色彩特征、界面元素特征以及界面布局特征。归纳总结这些特征，可以帮助我们更好地挖掘内部规律，为界面自动布局的底层模型提供理论支撑和建设材料。

3 可視化自动布局的模型搭建

3.1 数据收集与处理

公安行业人口数据来源于线上采集和线下采集两种方式。线上采集包括公安系统所能调用到的国家政府单位系统内的人口相关数据，如民政局、教育局、公安局等。线下采集主要是由基层民警入户访查时获得，如在疫情期间以社区为单位进行的入户访查等。该类数据的处理需要民警进行人工记录、筛选、整理，整合完成后交予相关部门录入到相关系统当中[8]。

在这个过程中，规范化数据采集以及规范化数据处理，对后期的人口信息可视化具有重要作用，这是数据可视化分析的基础，也是提高可视化界面设计效率的关键。

3.2 色彩

搭建人口信息可视化界面模型的色彩库，人工智能在实现人口信息可视化布局时，可以从色彩库中根据产品主题，提取出合适的色彩搭配，有助于产品形成和谐统一且符合审美的界面。

3.3 元素

搭建人口信息可视化界面的图表模型库（可以参考Echart 图表库），在数据可视化阶段，根据数据组的特征，选取合适的图表模型对数据进行可视化展示。在这一阶段，用户也可以手动选择合适的图表形式去展示数据。与此同时，图表的样式应该符合上文所总结出的人口数据可视化界面的色彩特征以及元素特征。

3.4 布局

搭建人口信息可视化界面模型（如图 4） ，将处理后数据按照模型的规划进行自动布局，并且交予人工智能进行学习，在不断的数据规划练习中，实现人口信息可视化布局。

如图：页面中有 A、B、C、D 四个面板，均可根据内容自动调节面积大小。其中：A 区域为数据统计面板，用于统计用户所需的人口总体数据，如管辖区域内所有人口的实时数据、所有流出/流入人口的实时数据等；B 区域内为图表统计面板，用于统计用户所需的静态整合数据，一般是对“人”数据下不同人口特征的分类和统计，如管辖区域内每日//月/年流出/流入的人口数据、管辖区域内 人口性别、学历、年龄的分布等；C 区域为实时事件面板，用于统计重点人员（搭上重点标签的人员，如精神疾病人员、涉毒人员、有犯罪前科人员以及上访人员等）的实时的轨迹数据，协助公安人员获得区域内即时异常情况，最大化降低危险隐患。D 区域为静态数据面板，用于用户查询特定的人口及物件信息。该区域信息非必要时无须查看，因此放置于二级页面，防止一级数据过于冗余，影响一级页面的可视化视觉效果。

在公安行业，即使在同一管辖区域内，不同的职级和警种，所能获得的人口数据也是不同的。在传统的人口管理界面中，设计师需要根据不同身份的用户设计规划不同的页面布局。这种“手工作坊”式的设计方法极其低效，且设计出的界面千篇一律，极大的浪费了设计资源。而结合人工智能实现信息可视化自动布局，则能够实现针对不同身份用户，个性化展示不同的数据以及不同的可视化分析界面，极大的提高产品的使用效率，也降低了设计师的工作量。

5 结束语

本文介绍了当下人工智能在数据可视化方面的发展情况，详细分析了公安行业人口信息的数据特征、人口信息可视化界面的色彩、元素、布局特征，挖掘出内部规律，为界面自动布局的底层模型提供了翔实的理论支撑和建设材料，进而顺利地为人口信息可视化界面的设计提出了规范化的设计框架。希望可以为公安行业人口信息可视化界面的自动布局做出贡献，进而解放界面设计师的双手并提高产品用户的工作效率和使用体验。