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1 Techniken zur Informationsrepräsentation Seminar Information Visualization Maximilian Fritzsche.

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Präsentation zum Thema: "1 Techniken zur Informationsrepräsentation Seminar Information Visualization Maximilian Fritzsche."—  Präsentation transkript:

1 1 Techniken zur Informationsrepräsentation Seminar Information Visualization Maximilian Fritzsche

2 2 Inhaltsverzeichnis 1.Einleitung 2.1-Dimensionale Repräsentation 3.2-Dimensionale Repräsentation 4.3-Dimensionale Repräsentation 5.Multi-Dimensionale Darstellung 6.Zeitliche Strukturen 7.Bäume 8.Netzwerke

3 3 1.Einleitung Wozu benötigt man Informationsvisualisierung? Große Menge von Daten Informationen so darstellen, dass sie schnell und einfach erfassbar sind

4 4 1.Einleitung Beispiel: IP-Adressen von Rechnern Wollen wissen welche Rechner zum selben Subnetz gehören Ohne Visualisierung:

5 5 1.Einführung Mit Visualisierung (2D Plot):

6 6 1.Einleitung Beispiel (Regenkarte USA):

7 7 1.Einleitung Mantra für visuelle Informationssuche: Meist Interface Interaktion verwendet D.h. Nutzer sieht Items nicht nur an sondern interagiert Visualisierung muss so sein, dass Nutzer möglichst schnell und einfach gewünschte Daten bekommt

8 8 1.Einleitung Mantra für visuelle Informationssuche: Viele Möglichkeiten das zu erreichen Grundlage bildet das Mantra: Overview first, zoom and filter, then details-on-demand

9 9 1.Einleitung Vorgehensweise zur Informationsdarstellung: 1.Auswahl einer Visualisierungsmetapher: –Benötigt Informationen über Struktur und gewünschte Informationen –Mappen der Informationen auf bestpassendes bekanntes Modell

10 10 1.Einleitung Bsp: Datenhierarchie: Ordner mit Unterordner mit Zeitstrahl darstellen? Baum bietet sich eher an

11 11 1.Einleitung Vorgehensweise zur Informationsdarstellung: 2.Technologieauswahl: –Möglichkeiten für Darstellung und Interaktion sind abhängig von der gewählten Technologie –Daher: Vor detailliertem Konzept Auswahl der Technologie

12 12 1.Einleitung Vorgehensweise zur Informationsdarstellung: 3.Implementierung –Prototyp idealerweise Ausgangspunkt für Implementierung –Konzept und Implementierung werden gemeinsam weiterentwickelt

13 13 1.Einleitung Vorgehensweise zur Informationsdarstellung: 4.Usability Test –Erst im fortgeschrittenen Stadium –Designentscheidungen überprüfen und Defizite feststellen

14 14 1.Einleitung Anforderungen an Informationssets: Überblick Zoom Filtern Details zur Auswahl

15 15 1.Einleitung Anforderungen an Informationssets: Verbindungen Historie Auszug

16 Dimensionale Repräsentation Eigenschaften: Sequenz von Daten Teil einer Sequenz ist eine Textzeile Zusätzlich: Datum, Autor, usw.

17 Dimensionale Repräsentation Darstellungsvariationen: Schriftgröße Schriftfarbe Schriftart Überblick und Auswahlmethoden

18 Dimensionale Repräsentation Probleme für den Nutzer: Schwer Anzahl der Informationen im Set zu bestimmen Nur wenige Attribute eines Items können angezeigt werden Überprüfung auf ein Attribut erschwert

19 Dimensionale Repräsentation Beispiel: Zeitungsartikel Ein Artikel ausgewählt, die anderen seitlich angeordnet (Abnehmende Informationsfülle)

20 Dimensionale Repräsentation Beschreibung: Daten in einer Ebene angeordnet Jeder Teil der Information nimmt einen gewissen Platz ein

21 Dimensionale Repräsentation Darstellungsmöglichkeiten: 2 Arten von Attributen: –Aufgabenbezogen –Interfacebezogen Oft mehrere Schichten verwendet, aber jede Schicht 2D

22 Dimensionale Repräsentation Probleme für den Nutzer: Pfade zwischen Objekten nicht darstellbar Manche Grundanforderungen erschwert z.B. Zählen der Objekte

23 Dimensionale Repräsentation Beispiel (Galaxy): Daten werden als Sterne im Nachthimmel präsentiert Jedes Datum ein Stern Verwandte Dokumente nebeneinander

24 Dimensionale Repräsentation Beispiel (Galaxy):

25 Dimensionale Repräsentation Beschreibung: Darstellung von „real World“ Objekten Items besitzen z.B. Volumen und komplexe Beziehungen zwischen einander

26 Dimensionale Repräsentation Darstellungsmöglichkeiten Lage von Items Relationen wie Nachbarschaft Enthalten von Items

27 Dimensionale Repräsentation Probleme für den Nutzer: Begreifen der eigenen Position in der Darstellung Sichtweiten und Überdeckungsprobleme

28 Dimensionale Repräsentation Beispiel (Spire): Darstellung als Reliefkarte Dominante (oft benutzte) Objekte sind Berge In Verbindung stehende Objekte nahe beieinander

29 Dimensionale Repräsentation Beispiel (Spire):

30 30 5.Multidimensionale Darstellung Beschreibung: Item als Punkt im multidimensionalen Raum aufgefasst Jedes Attribut entspricht einer Dimension Oft bei Statistik verwendet

31 31 5.Multidimensionale Darstellung Dargestellte Möglichkeiten Alle Attribute eines Items werden gespeichert Zu viele Informationen viele Dimensionen Möglichkeiten zum Darstellen vieler Dimensionen finden

32 32 5.Multidimensionale Darstellung Multidimensionale Daten darstellen: 2D Scatterplot –Z.B. für Clustering und Mustersuche

33 33 5.Multidimensionale Darstellung Multidimensionale Daten darstellen: 3D Scatterplot –Wie 2D nur eine Dimension mehr

34 34 5.Multidimensionale Darstellung Multidimensionale Daten darstellen: Parallele Koordinaten –Dimension als parallel Koordinatenachse

35 35 5.Multidimensionale Darstellung Multidimensionale Daten darstellen: Sternförmige Koordinaten –Dimension als sternförmige Koordinatenachse

36 36 5.Multidimensionale Darstellung Beispiel: Daten sind eine Menge von Menschen Attribute: –Geschlecht –Rasse –Arbeitstunden pro Woche –usw.

37 37 5.Multidimensionale Darstellung Beispiel: Darstellung mittels paralleler Koordinaten

38 38 6.Zeitliche Strukturen Aufbau: Meist Zeitstrahl Items haben Lebensdauer Dürfen sich auch überlappen

39 39 6.Zeitliche Strukturen Darstellungsmöglichkeiten: Lebensdauer der Items als Phasen auf dem Strahl Vergleich von Lebensdauern und Zeitspannen leicht Schlechte Darstellung der anderen Attribute

40 40 6.Zeitliche Strukturen Beispiel: Arbeiten einer Gemeinde

41 41 7.Bäume Aufbau: graphentheoretische Datenstruktur Jeder Knoten (Ausnahme Wurzel) hat einen Elternknoten Sowohl Knoten als auch Verbindungen zwischen Knoten können Attribute haben

42 42 7.Bäume Darstellungsmöglichkeiten: Zusätzlich zu Grundmöglichkeiten auch Struktur Verschiedene Ebenen müssen nicht den gleichen Datentyp haben Jedes Blatt sollte gleichweit von Wurzel entfernt sein

43 43 7.Bäume Darstellungsmöglichkeiten: Jeder Knoten gleich viele Kinder in einer Ebene „High Fanout“ Bäume (Breitenbäume) „Small Fanout“ Bäume (Tiefenbäume) Darstellung als Treemap, Information Cube oder Knoten-Verbindungs- Diagramm

44 44 7.Bäume Ausprägungen von Bäumen: 1.Kegelbaum 2.Hyperbolischer Baum 3.Informations- Würfel

45 45 7.Bäume Kegelbaum: N-ärer Baum Wurzel ist Spitze eines Kegels Alle Kinder kegelförmig unter Elternknoten Weitere Ebenen rekursiv nach selbem Prinzip

46 46 7.Bäume Kegelbaum:

47 47 7.Bäume Kegelbaum: Ausprägung Camtree Durchmesser des Kegels wird mit jeder Ebene kleiner Körper der Kegel transparent Anwendung in Projekten wie Cat-a-Cone

48 48 7.Bäume Camtree:

49 49 7.Bäume Cat-a-Cone:

50 50 7.Bäume Lyberworld Projekt:

51 51 7.Bäume Visual tree:

52 52 7.Bäume Hyperbolischer Baum: N-ärer Baum Wurzel in Mitte einer hyperbolischen Ebene platziert Platz für jeden Knoten nimmt mit Entfernung zur Mitte ab Besonders für komplexe Hierarchien

53 53 7.Bäume Hyperbolischer Baum:

54 54 7.Bäume Hyperbolischer Baum: Hyperbolische Ebene, da der Umfang eines Kreises hier exponentiell zunimmt Bei Rücktransformation, kann einem Item mehr Platz zugewiesen werden um darauf zu fokussieren

55 55 7.Bäume Informations- Würfel: Fast das gleiche wie Treemap Hier werden Quader anstelle der Rechtecke benutzt

56 56 7.Bäume Informations- Würfel:

57 57 8.Netzwerke Aufbau: Graph Knoten haben keinen Elternknoten sondern eine Menge von Nachbarn Nachbarn sind Knoten zu denen eine Verbindung besteht

58 58 8.Netzwerke Darstellungsmöglichkeiten: Normale Informationen Besonders interessant ist kürzester Weg zu anderem Knoten Und billigster Weg zu anderem Knoten (Abstand)

59 59 8.Netzwerke Ausprägung von Netzwerken: Hyperspace: –Zusammengehörige Daten nahe zusammen –Jedes Item ist eine Kugel –Jede Verbindung ist Linie zwischen den Kugeln

60 60 8.Netzwerke Hyperspace :

61 61 Fragen?

62 62 Danke für die Aufmerksamkeit!


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