Introduktion till Informationsvisualisering

En presentation över ämnet: "Introduktion till Informationsvisualisering"— Presentationens avskrift:

1 Introduktion till Informationsvisualisering
Staffan Björk

2 Vad är informationsvisualisering?
The use of computer-supported, interactive, visual representations of abstract data to amplify cognition (Card, Mackinlay & Shneiderman) Dvs: Att med hjälp av datorer översätta abstrakta data till en mera lättförståelig och interaktiv visuell presentation

3 Vad är informationsvisualisering?
Externaliserad Kognition Användande av den externa världen för att uppnå kognition Informationsdesign Formgivning av externa representationer för att förstärka kognition Datagrafik Användande av abstrakta, icke-representativa visuella representationer av data för att förstärka kognition (Card, Mackinlay & Shneiderman)

4 Vad är informationsvisualisering?
Användande av datorbaserade interaktiva visuella representationer av data för att förstärka kognition Vetenskaplig Visualisering Användande av interaktiva visuella representationer för mätdata data för att förstärka kognition Informationsvisualisering Användande av interaktiva visuella representationer för abstrakt data för att förstärka kognition (Card, Mackinlay & Shneiderman)

5 Varför Informationsvisualisering?
Ögat är mycket bra på att upptäcka mönster och samband snabbt (eller avbrott i mönster!) Därför är det lämpligt att utnyttja denna egenskap för att underlätta förståelse av komplex data Genom att tillåta användaren interagera med en visualisering – göra den interaktiv - kan man dessutom ”finjustera” presentationen och komma fram till nya samband

6 Kunskapskristallisering
Uppgift Datasökning Beslut/Handling Struktursökning Problemlösning Strukturimplementering (Russell et al., 1993 i Card, Mackinlay, & Shneiderman, 1999)

7 Hur kan informationsvisualisering förstärka kognition?
Ökad resurser Hierarkisk interaktion med hög bandbredd Parallell behandling av data Förflytta arbete från att vara kognitivt belastande eller perceptuellt belastande Fungera som utökat korttidsminne Utöka mängden information som finns tillgänglig Förenkla sökning Lokalisera sökningen till regioner Hög densitet av information i en region Undvika indexering genom utplacering i rummet (Card, Mackinlay & Shneiderman, 1999)

8 Hur kan informationsvisualisering förstärka kognition?, forts.
Förenkla upptäckten av mönster Igenkänning istället för ihågkomning Abstraktioner och sammanslagningar Perceptuell slutledning Visuella representationer kan göra lösningar till problem självklara Grafiska beräkningar (Card, Mackinlay & Shneiderman, 1999)

9 Hur kan informationsvisualisering förstärka kognition?, forts.
Perceptuell övervakning Händelser som är ovanliga kan fås att framträda tydligare Manipulerbart medium Visualiseringar kan anpassas för specifika behov Visualiseringar kan ses från olika vyer vilket kan ge bättre överblick över större förmåga att utforska informationsmängden (Card, Mackinlay & Shneiderman, 1999)

10 Begrepp från Envisioning Information - Escaping Flatland
Grundproblem Informationsvisualiseringar har 2(+1) dimensioner att använda för att visa all information Nästan all information har mer än 2 intressanta egenskaper Alltså kan inte en dimension används till varje egenskap

11 Begrepp från Envisioning Information - Escaping Flatland
Inga generella lösningar ”nearly every escape from flatland demands extensive compromise, trading off one virtue against another” Spotfire,

12 Begrepp från Envisioning Information - Escaping Flatland
Verktyg Färger Mönster Position Form Kluster Lager Små multipler Prosection Matrix, Spence, 1996

13 Begrepp från Envisioning Information - Escaping Flatland
Chartjunk Irrelevant information Utsmyckning som inte förtydligar Detta beror naturligtvis på målgruppen Exempel: Inkomst i USA mer ojämnt fördelad än i resten av världen Världskarta är irrelevant 2 sorters 3D diagram från två olika vyer Upprepning av namn på länder 28 tal behöver för att visa skalorna som visar 24 informationsenheter Ländernas ordning oförklarad Bokstaven I används för att separera länderna Klass, G. Lecture notes, Illinois State University

14 Begrepp från Envisioning Information - Micro/Macro Readings
Berör stora informationsmängder Se enskilda delar Förstå sammanhang Se mönster to clarify, add detail

15 Begrepp från Envisioning Information - Micro/Macro Readings
Exempel Hitta orsaken till koleraepidemi i London Baserad på karta över epidemiområdet Markera ut varje hus där någon insjuknat Hitta området med högst koncentration

16 Begrepp från Envisioning Information - Micro/Macro Readings
Kalendervy över arbete Traditionell kalender Färgkodad automatgenererad klustering Diagram som visar fördelning tid/antal närvarande Medelvärden för kluster visas Enskilda dagar kan väljas (Van Wijk & van Selow, 1999)

17 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Separation
Layering – överlagring Ha flera olika lager av information tillgänglig Separation – Uppdelning Gör så att lagren tydligt kan skiljas från varandra Men så att deras relation bevaras

18 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Serparation – 1+ 1 = 3
1 + 1 = 3 Negativa ytor Ytor definierade av andra ytor Most of the time, that surplus visual activity is non-information, noise, and clutter =

19 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Serparation – 1+ 1 = 3

20 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Serparation – 1+ 1 = 3

21 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Serparation – 1+ 1 = 3

22 Begrepp från Envisioning Information - Layering & Serparation – 1+ 1 = 3

23 Rast

24 Exempel – Information Visualizer (och relaterad projekt)

25 Information Visualizer
Ett projekt för att utforska nya användargränssnitt Ge användaren mer (virtuellt) utrymme genom 3D Höja informationsdensiteten genom att använda animation och 3D perspektiv Byggde på 3D-systemet Rooms

26 Information Visualizer – Cone Trees
Visualisering av hierarkisk information Problemet med breda träd löses genom att utnyttja extra utrymme som 3D ger Skugga ger överblick över hela trädet Varje delträd är roterbart

27 Information Visualizer - Perspective wall
Kalendervy Använder perspektiv för att på ett ”naturligt” sätt minska informationen som visas Fokus kan ändras genom att ”dra” i kalendern

28 Information Visualizer - Document Lens
Utforska text dokument (i mikrofiche format) Dokumentet modelleras som ett töjbart duk Duken sträcks ut över en pyramid utan top Interaktion sker genom att flytta pyramiden

29 [Information Visualizer] – Butterfly Application
För sökande av referenser Komponenter Huvud: vald artikel Vänster vinge: använda referenser Höger vinge: referenser till artikeln Referenser kan väljas för att skapa nya vyer

30 [Information Visualizer] - Table Lens
Applikation för att undersöka information i tabellformat Varje rad/kolumn kan öppnas upp för att visa detaljer Rader/kolumner kan sorteras om efter innehåll i valda kolumner/rader

31 [Information Visualizer] - Spiral Calendar
Kalenderapplikation Flera vyer motsvarande olika skalnivåer Dag Vecka Månad År Person? Avdelning? Detaljvy samt överblick på flera olika nivåer Möjlighet att navigera på flera olika nivåer

32 Exempel - Fisheye views

33 Fisheye views Grundproblem
Det användaren vill se av en informationsmängd får inte plats på skärmen samtidigt Ta bort irrelevant information Hur ska man veta vad som bör visas? Antagande: hierarkisk strukturerad information

34 Fisheye views - Grundidé
Information högre upp i strukturen viktigare Men detaljinformation där användaren fokuserar också viktigt Beräkna hur viktig varje informationsdel är utifrån detta

35 Fisheye views - Koncept
API(x) A Priori Importance Viktning av information oberoende av användarens intresse Negativt värde D(x,y) Avståndsfunktion mellan användarens fokus och informationen Ger ett nummeriskt värde

36 Fisheye views - Koncept
DOI(x!=y) Hur viktig en enskild informationsdel är API(x) – D(x,y) Presentation görs beroende på värden och hur mycket utrymme som finns

37 Fisheye views Fisheye presentation Normal presentation