Vektorointi

Vektorointi on prosessi, jossa data muunnetaan vektorimuotoon tai koordinaattijärjestelmän sisältämiksi vektoreiksi. Termi esiintyy useissa konteksteissa: grafiikassa, tilastollisessa mallinnuksessa sekä laskennallisessa suorituskyvyssä. Yleisesti vektorointi tarkoittaa siirtymistä rasterista, symbolisista tai epäjatkuvista kuva- ja dataesityksistä koordinaatistoon, jossa yksikköjä kuvataan määrällisesti ja useimmiten numeerisesti.

Graafisessa vektoroinnissa bittikuvasta eli rasterista pyritään luomaan skaalautuva vektorikuva. Tavoitteena on piirtäminen käyrien ja viivojen avulla, jolloin yksityiskohdat, reunat ja muodot kuvaillaan matemaattisina käyriin. Yleisiä menetelmiä ovat reunien kartoitus ja käyräperustainen jäljitys sekä jälkikäsittely editorissa. Tuloksena syntyy vektformatit kuten SVG tai AI, jotka skaalaavat ilman laadun heikkenemistä. Haasteiksi muodostuvat kuvan monimutkaisuus ja kohinan aiheuttamat virheet sekä tarvittaessa jälkimuokkaukset.

Teksti- ja datavektorointi muuntaa sanoja, lauseita tai dokumentteja numeerisiksi vektoreiksi. Perusmenetelmät ovat one-hot-enkoodaus, bag-of-words sekä TF-IDF. Edistyneemmät sanavektoroinnin menetelmät käyttävät sanojen upottamista (Word2Vec, GloVe, fastText) ja kontekstuaalisia malleja (konseptisoinnit kuten BERT). Vektorit mahdollistavat nopean etsimisen, luokittelun, klusteroinnin sekä syvemmän kielellisen analyysin.

Laskennallinen vektorointi kattaa myös ohjelmointi- ja laskentatyössä käytetyn nopeuden parantamisen. Parametrit ja laskut käsitellään vektoreina tai matriiseina hyödyntäen SIMD-arkkitehtuureja sekä kirjastoja kuten NumPy ja MATLAB. Tämä vähentää looppien tarvetta ja parantaa suorituskykyä, mutta vaatii suunnittelua oikeiden ulottuvuuksien ja muotojen varmistamiseksi.

Vektorointia käytetään laajasti sovelluksissa grafiikasta tiedonhakuun ja luonnolliseen kieleen. Se auttaa sekä tiedon tallentamista että sen käsittelyä paremmalla mittakaavalla. Valinta vektoroinnin muodossa riippuu tavoitteesta, käytettävissä olevasta datasta sekä tarvittavasta tarkkuudesta.