Zwecke der Visualisierung:
Unterstützung der Lehre (http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "Research":[Tamara Munzner] developed ways to visualize rather complicated mathematical concepts, to aid in the teaching and demonstration of these concepts.)[&ok; in die Ergebnisse einbezogen]
Was ist ein Graph?
http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "Conceptual Background":Graphs are collections of nodes, and edges (links between nodes). Graphs can be used to represent (...} such complicated networks as the World Wide Web and all of its respective sites and links.[&ok; in die Ergebnisse einbezogen]
Was verbindet einen Baum mit einem Graphen?
Manche Graphen können Bäume sein - nicht alle Bäume sind Graphen; manche Graphen sind "Beinahe-Bäume": http://www.caida.org/tools/visualization/walrus/ @ 20040416.06:25h MESZ, Abschnitt "Description":[...] Walrus is best suited to visualizing moderately sized graphs that are nearly trees.[&ok; in die Ergebnisse einbezogen]
Was ist Informationsvisualisierung?
- http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "Conceptual Background":
Information visualization is the graphical representation of data
- lucent.ppt: Seite "Fundamental Idea" teilt mit, wodurch Graph Drawing gen Inf'vis erweitert wird: durch Interaktivität und Hinzufügen domänen-spezifischer Information [wrs: das sind z.B. Vbdgs'typen in Thes'i] : ("incorporate domain-specific information"). <=> Inf'vis umfasst (u.a.?) Interaktivität, domänen-spezifische IF.
- lucent.ppt, Seite "Information Visualization": "external visual representation of data [...]" (= "externe visuelle Daten-Repräsentation/-Wiedergabe [...]")
Anforderungen an Visualisierung:
flüssige Darstellung (24 bzw. 25 FPS sind AFAIK für TV-Übertragung/Bewegtbilder üblich/minimal(?)) - - http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "H3":H3 touts such features as guaranteed frame rate (20 fps) during rotation and navigation of the hyperbolic space (..).
Was ist H3?
http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "H3":[H3] provides a graphical representation and GUI for navigation of large graphs (5,000 - 100,000 nodes).H3 erzeugt eine dreidimensionale Hyperbolic View.
H3 touts such features as guaranteed frame rate (20 fps) during rotation and navigation of the hyperbolic space [...]. Tamara [...] consulted with Silicon Graphics, Inc. (SGI) to incorporate the H3 visualization into Site Manager, an SGI-distributed application for webmasters.
Wer oder was ist das Geometry Center?
- http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "Additional Information", Absatz 1
The Geometry Center worked to evangelize math, to produce 3-D software tools that made it easier for mathematicians to produce visualizations of math figures.
- Eine Einrichtung der Minnesota-Universität (http://www.geom.uiuc.edu/ @ 20040416.09:06h MESZ (Last modified: Fri Feb 5 12:12:00 1999):
The Geometry Center [...] A University of Minnesota Science and Technology Center)
- About the Geometry Center: http://www.geom.uiuc.edu/about/
- Downloadable Software: http://www.geom.uiuc.edu/software/download/
Wer ist Tamara Munzner?
http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "Additional Information", Absatz 2:
Having started research on representation of node-link graphs at the Geometry Center, Tamara's research at Stanford centers around such work. Tamara is developing software that can represent such large scale projects as the graph representing a portion of the World Wide Web's site and hyperlink structure. This visualization of cyberspace was partly inspired by Tamara's mathematics work at the Geometry Center and partly inspired by the science fiction notions of cyberspace.
Kriterium für die Visualisierung von Bäumen:
+ gleichzeitig lokale Details und globalen Kontext anzeigen (http://www.caida.org/tools/visualization/walrus/ @ 20040416.06:25h MESZ, erster Absatz:Walrus is a tool for interactively visualizing large directed graphs in three-dimensional space. [...] It provides a display that simultaneously shows local detail and the global context.)
Wer oder was kann Thesaurus-Strukturen anzeigen?
- generische Viewer, denen das Anzuzeigende (Bilder bzw. Gerendertes, z.B. gerenderte Graphen) vorbereitet zugeschustert/zugeschoben wird, ein Back-End wird angefuegt, um etwaige Interaktionen handhaben zu können
- generische Strukturen-Viewer (Baum-, Netz-Viewer), denen das Anzuzeigende vorbereitet zugeschustert/zugeschoben wird (Raw-Daten für den anzuzeigenden Graphen zzgl. Labels), ein Back-End wird angefügt, um etwaige Interaktionen handhaben zu können
- dedizierte Thesaurus-Strukturen-Viewer, die erlauben, ein Backend (für die Interaktion) anzufügen; der Input besteht in Raw-Daten für den Thesaurus.
- generische Visualisierer (Quicktime 3D), denen alle möglichen Ansichten vorbereitet zugeschustert/zugeschoben werden
- dedizierte Strukturen-Visualisierer, denen die anzuzeigende Struktur vorbereitet zugeschustert/zugeschoben wird
- dedizierte Thesaurus-Strukturen-Visualisierer, deren einziger Input die Rohdaten des (raw-Format) Thesaurus sind
| Eingabe | Interaktion
| vorbereitete | Rohdaten | ?berhaupt | Anzeige |
| Bilder | Graph | Thesaurus | | beeinflussen |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
generische Viewer | ja | nein | nein | nein | nein |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
generische Struk- | | | | | |
turen-Viewer | nein | ja | nein | nein | nein |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
Thesaurus-Struk- | | | | | |
turen-Viewer | nein | nein | ja | nein | nein |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
generische Visua- | | | | | |
lisierer (QT3D) | ja | nein | nein | ja | ja |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
dediz. Struktu- | | | | | |
ren-Visualisierer | nein | ja | nein | ja | ja |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
dediz. Thesaurus- | | | | | |
Strukt'visual'er | nein | nein | ja | ja | ja |
------------------+--------------+-------+-----------+--------------+--------------+-...
Fortsetzung o.a'en Rasters:
| | Interaktion | Beispiel- |
|...| | Anzeige | Strukt.-Elem. | Applika- |
| | ?berhaupt | beeinflussen | ausw?hlen | tion |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
generische Viewer |...| nein | nein | nein | Desktop-HG |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
generische Struk- | | | | | |
turen-Viewer |...| nein | nein | nein |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
Thesaurus-Struk- | | | | | |
turen-Viewer |...| nein | nein | nein |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
generische Visua- | | | | | Quick Time |
lisierer |...| ja | ja | nein | 3D (VRML?)|
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
dediz. Struktu- | | | | | H3 |
Strukt'visual'er |...| ja | ja | ja | |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
dediz. Thesaurus- | | | | | Visual |
Strukt'visual'er |...| ja | ja | ja | Thesaurus? |
------------------+...+--------------+--------------+---------------+------------+
Wo liegt der Unterschied zwischen einem Viewer und einem Visualisierer?
- Ich sehe den Unterschied darin, dass ein Visualisierer ueber einen Viewer hinausgeht: Der Visualisierer erlaubt Interaktion mit dem Angezeigten
- Existiert eine Definition, die dies belegt?
Was ist Euklidischer Raum/-e Ebene?
Was ist Hyperbolischer Raum/-e Ebene?
Infos in lucent.ppt, Seiten "Background: Hyperbolic Space"Wieso beziehe ich das Themenfeld Informationsvisualisierung in meine DA mit ein?
- Weil die Vis. von Thes'i = Vis. von IF ist, also IF-Vis.
- Die Vis. von Thes'i ist nicht: Vis. von Daten oder Angaben, die einer natürlichen Ordnung folgen würden.
Was ist Inf'vis.?
- IMHO: Vis. von Dingen, die keiner natürlichen Ordnung folgen können, weil es keine solche Ordnung gibt (der sie folgen könnten).
- Existiert eine belegbare Ansicht, die diese meine Ansicht stützt, oder gibt es Gegenpositionen? Ist die Definition evtl. noch nicht final, sd. noch in der Diskussion?
Was ist die Aufgabe/der Zweck von Inf'vis?
- IMHO: Dinge, die hinsichtlich ihrer Darstellung (AKA Visualisierung) keiner natürlichen Ordnung folgen können (weil keine solche (= natürliche) Ordnung existiert), in eine Ordnung bringen und sie entsprechend dieser Ordnung visualisieren.
- Existiert eine belegbare Ansicht, die diese meine Ansicht stützt, oder gibt es Gegenpositionen? Ist die Definition evtl. noch nicht final, sd. noch in der Diskussion?
Kriterien an die Visualisierer:
- + Graph automatisch zeichnen, Knoten, Kanten automatisch anordnen
- Zweck: übersichtliche Darstellung
- Beispiel: lucent.ppt Seite "Graph Drawing"
In Bezug auf Graphen: Was ist übersichtliche Darstellung?
- Beispiel: lucent.ppt Seite "Graph Drawing"
- ästhetische Kriterien: lucent.ppt Seite "Goal: help humans understand"
- Anzahl der sich überkreuzenden Kanten minimieren ("minimize crossings")
- exposure structure ("Darstellungsarten"): hierarchy, symmetry, circular
In Bezug auf Graphen: Welchen tieferen Sinn hat übersichtliche Darstellung?
Menschen das Verstehen erleichtern (lucent.ppt, Titel: "goal: help humans understand")Was ist der Zweck/"tiefere Sinn" von Interaktivität bei der Informatonsvisualisierung?
Interaktivität erlaubt, die dargestellten Dinge virtuell anzufassen, zu untersuchen.Dazu können Aktionen, die in der Wirklichkeit möglich sind, nachgeahmt werden. Der Blickwinkel auf die Gegenstände kann verändert werden ("Kameraschwenk"), die Gegenstände können hin und her geschoben, gedreht, skaliert oder herangeholt werden (Zoom). Interaktivität erlaubt aber auch, über die Möglichkeiten der physischen Welt hinauszugehen: Die Gegenstände können gestaucht, verzerrt oder in verschiedene Richtungen unterschiedlich stark skaliert werden. (vgl. lucent.ppt, Seite "Interactivity": "mimic reality" (= "Wirklichkeit nachahmen"): "2D paper: pan, zoom" / "3D object: rotate, translate, scale" / "beyond" (= "darüberhinaus"): "semantics impossible in real world" / "distortion, multi-scale" (= "Verzerrung, "Vielfachskalierung")
Kriterium für Thesaurus-Visualisierer:
+ mindestens so viele Knoten anzeigen können, wie typische Thesauri Deskriptoren..Bezeichnungen habenWie viele Knoten kann H3 verwalten?
5.000 - 100.000 (http://www-cse.stanford.edu/classes/cs200/Scribes/Tamara_Munzner.html @ 20040416.05:50h MESZ, Abschnitt "H3":[H3] provides a graphical representation and GUI for navigation of large graphs (5,000 - 100,000 nodes).)
Welchen Zweck hat Informationsvisualisierung?
kognitive Last für den Nutzer reduzieren (lucent.ppt, Seite "Information Visualization":[...] exploits perceptual system to reduce human cognitive load(= "[...] nutzt das Wahrnehmungssystem aus, um" ~die kognitive Last für den Menschen zu reduzieren~))
Was ist die Aufgabe der Informationsvisualisierung?
geeignete visuelle Metaphern für nicht raumbezogene ("spatial") Daten finden (lucent.ppt, Seite "Information Visualization": "find appropriate visual metaphor for data that is not implicitly spatial" (= "angemessene visuelle Metapher finden für Daten, die nicht" ~ohnehin~ "räumlich sind"))Wenn Informationsvisualisierung domänen-spezifische Information benötigt (lucent.ppt: Seite "Fundamental Idea": "incorporate domain-specific information"), welche Information ist für die Visualisierung von Thesaurusstrukturen domänenspezifisch, sprich: Was ist das Ziel/der gewünschte Nutzen dafür, Thesauri zu visualisieren?
Auf Basis dieser domänenspezifischen Angaben wird die Metapher entwickelt, die für die IF'vis für das spezifische Fachgebiet zum Einsatz kommen soll. Sprich: Der Mensch, der den Visualisierer konzipiert, prüft zuerst, welches Ziel dahinter steht, einen Gegenstand - etwa eine Website - zu visualisieren (z.B. broken links finden, reduzierte Sitemap anlegen, die sich auf die wirklich wichtigen Seiten beschränkt), und entwickelt auf Basis dieser Kenntnisse eine Metapher. Diese Metapher wird für die Visualisierung des spezifischen Gegenstandes eingesetzt.Wie kann man Visualisierungstools evaluieren?
- Anzahl
- der algorithmischen Verbesserungen auszählen
- konzeptuelles Framework analysieren
- prüfen, wie sehr das Tool verbreitet ist ("impact")/angewendet wird
- Nutzer beobachten
- Nutzer interviewen
Wann wurde der Cone Tree für die Inf'vis eingesetzt?
- Cone Tree wurde 1991 für die Inf'vis eingesetzt (von Robertson, Mackinlay, Card). Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Hierarchies".
- mehr zum Cone Tree: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Hierarchies"
Wann wurde die Tree Map für die Inf'vis eingesetzt?
- Tree Map wurde 1991 für die Inf'vis eingesetzt (von Johnson, Shneiderman). Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Hierarchies".
- mehr zur Tree Map: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Hierarchies"
Von wem wurde Verzerrung ("distortion") für die Inf'vis. eingesetzt?
Distortion wurde von Furnas, Brown, Carpendale, Keahey für die Inf'vis eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Hierarchies".Wann wurde der 2D-Hyperbolic-Tree für die Inf'vis eingesetzt?
Der 2D-Hyperbolic-Tree wurde 1994/95 von Lamping, Rao, Pirolli für die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Distortion & Hierarchy".Wann wurden Fraktale für die Inf'vis eingesetzt?
Fraktale wurden 1993 von Koike, Yoshihara f?r die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Distortion & Hierarchy".Wann wurde das Verfahren SHriMP für die Inf'vis. eingesetzt?
SHriMP wurde 1995 von Storey, Muller für die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Distortion & Hierarchy".
Wann wurde das Verfahren Taxonomy für die Inf'vis eingesetzt?
Das Verfahren Taxonomy wurde 1994 von Noik für die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Previous Work: Distortion & Hierarchy".
Wann wurde das Verfahren Nicheworks für die Inf'vis eingesetzt?
Das Verfahren Nicheworks wurde 1997 von Wills für die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Concurrent Work: Nicheworks".
Wann wurde das Verfahren Skeletonization für die Inf'vis. eingesetzt?
Das Verfahren Skeletonization wurde 1998 von Herman für die Inf'vis. eingesetzt. Quelle: lucent.ppt, Seite "Concurrent Work: Skeletonization".Kriterien für Thes'strukt'visualisierer:
- + Skalierbarkeit? - Ist das ein relevantes Kriterium? Bleiben Thesauri nicht innerhalb bestimmter Grenzen? - Gibt es ein Limit für die Größe von Thesauri? Gibt es da irgendeine Arbeit, die die Anzahl der Einträge verschiedener Thesauri miteinander vergleicht?
- + Wie stark werden Ressourcen in Beschlag genommen, sobald die Anzahl der Knoten/Kanten steigt? Wie hoch ist der Speicherverbraucht? Wird geswappt? Schnell/Langsam? Mindestanforderung an CPU, Speicher, Grafikkarte (z.B. 3D-Beschleunigung)? Usw.
- + Wie übersichtlich ist die Visualisierung bei großer Zahl von Knoten/Kanten?
- 20040701: Kann überhaupt eine große Zahl von Knoten/Kanten dargestellt werden? (^AGI)
- + Wird Level Of Detail unterstützt?
- + Wie lange braucht es, bis der Graph erstmalig dargestellt wird (nach dem PRGstart)?
- + Wie groß sind die Latenzzeiten, d.h. wie lange dauert das Pondering, nachdem der Nutzer irgendwo hinklickt o.a.?
- * O.a'e Kriterien prüfen: Sind sie in Bezug auf die Zielsetzung - Thes'strukt'en zu visualisieren - relevant?
Weswegen sollen die Thes'strukt'en visualisiert werden? Was ist die Zielsetzung? (Davon hängt ab, wie die Metapher für das informationsvisuelle Interface beschaffen ist/gestaltet wird.)
- Hint: 6 Forscher haben bereits Daten dergestalt konvertiert, dass sie von H3 dargestellt werden können. - Mglw. ist da bereits ein Konvertierer für Thesaurus-Daten dabei. -> T.Munzner fragen, sofern das nicht aus ihrer Site hervorgeht.
- Hint: Anscheinend muss ich Erlaubnis einholen, wenn ich Abbildungen con T.Munzner weiterverwenden will.
Argumentation: Ist überhaupt erforderlich, dass die Visualisierung die Komponente Interaktivität aufweist?
- Falls ja: warum?
- Falls nein: warum?
Hint: lucent.ppt weist auf Seite "Previous Work: Semantic Networks" den Visual Thesaurus aus.
-> Mglw. sind auch andere der dort angegebenen Tools für Thes'strukt'vis. geeignet.Kriterien für Thes'strukt'visualisierer:
+ Wie werden die Sinne einbezogen, wie werden die visualisierten IF/Aspekte dieser IF verdichtet/impliziert? Etwa via Farbe, Dichte/Nähe, Linienbreiten [20040701: in Human Perception Tidbits geht Munzner auf der letzten Seite auf Linienbreiten ein.], Schriftgröße o.a.Warum H3 adaptieren?
T.Munzner bezeichnet 2D-HTVs als "previous works" (lucent.ppt, Folie "Previous Work: Distortion & Hierarchy": "2D Hyperbolic Tree [Lamping, Rao, Pirolli 94,95]"), auch chronologisch wurde H3 nach den 2D-HTVs entwickelt: 1996 bis 1998 (lucent.ppt, Folie "System 1: H3": "time: 1996-8 [...]")Allerdings sind die "previous works" - aus Sicht T.M's - deswegen "previous works", weil sie den von T.M. festgelegten Anforderungen nicht genügen [20040701: Nein, sondern deswegen, weil sie Munzners Arbeit chronologisch vorausgingen/Munzner auf ihnen (bzw. Teilen von ihnen) aufbaut.]: In http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm) nennt sie diese Anforderungen: Grundsätzlich gelte
Computational manipulation of such large graphs is common, but previous tools for graph visualization have been limited to datasets of a few thousand nodes.(ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 1, Satz 2). Diese "such large graphs" werden davor genannt:
[...] backbone Internet routers connect with 70,000 other hosts, mid-sized Web servers handle between 20,000 and 200,000 hyperlinked documents, and dictionaries contain millions of words defined in terms of each other(ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 1, Satz 1). -- Wenn Thesauri <= "a few thousand nodes" (ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 1, Satz 2) enthalten, entfällt der Grund, dass die anderen Arbeiten "previous[ly]" waren: Der Grund dafür, ein Tool zu verwenden, das6nbsp;> "a few thousand nodes" verarbeiten kann, entfällt.
Welchen Zweck hat, Graphen zu visualisieren?
Strukturen zu verstehen, bedeutet f?r denjenigen, der dies vorhat, geistigen Aufwand: Je komplexer die zu verstehenden//vergegenwärtigenden Strukturen, desto höher der intellektuelle Aufwand. Graphen zu visualisieren zielt darauf, besondere Eigenarten der visuellen Wahrnehmung auszunutzen, die diesen Aufwand schrumpfen lassen [Welche Eigenarten sind dies? [20040701: Das beantwortet "Human Perception Tidbits" ausführlicher.]]:Visual depictions of graphs and networks are external representations that exploit human visual processing to reduce the cognitive load of many tasks that require understanding of global or local structure
(http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 2, Satz 1).
Warum Graphen automatisch visualisieren, anstatt manuell (auf Papier/am Computer)?
Automatisch layoutete Graphen können aufwandsarm - im Hinblick auf die Anzahl der zum Graphen gehörigen Knoten/Kanten - vergrößert und verkleinert werden ("scalability", auch von T.Munzner erwähnt in: http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 2, Satz 2).Warum Interaktion bei visualisierten Graphen zulassen?
Interaktion erlaubt, die Graphen zu erforschen: zu drehen und zu wenden, die Darstellung zu vergrößern und zu verkleinern, zu verschieben usw. [20040701: ...erlaubt dadurch, die verfügbare Fläche virtuell zu vergrößern: Indem man andere Teile in den sichtbaren Bereich (aka "Fenster") verschiebt, lassen sich mehr Elemente unterbringen.]Kriterium für die Thesaurus-Visualisierer:
- Geht die betreffende Software auf das Ziel, auf Charakteristika der Domäne Thesaurus ein? Entsprechen die Auswahl der Darstellung//des Visualisierungsverfahrens und das Layouten des Graphs der Aufgabe, Thesaurus? ("relating the intended tasks to the spatial layout and visual encoding choices" - Quelle: http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 3, Satz 1)
- ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 2, Satz 3:
We also argue that designing visualization software by taking the characteristics of a target user's task domain into account leads to systems that are more effective and scale to larger datasets than previous work.
- ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 4, Satz 1:
we evaluate their efficacy [der drei vorgestellten Systeme] for the intended task
Warum an die Thesaurus-Visualisierer die Kriterien anlegen, ob die betreffende Software auf Charakteristika der Domäne Thesaurus eingeht, ob die Auswahl des Visualisierungsverfahrens und das Layouten des Graphs der Aufgabe angemessen ist?
- Da schließe ich mich unkritisch [Das ist ungültig!!]T.Munzner an: http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 4, Satz 1:
[...] we evaluate their efficacy [der drei vorgestellten Systeme] for the intended task.
- Die Begründung für ihren Ansatz dürfte T.Munzner in ihrer Ph.D. dissertation nahe der Analyse liefern:
We generalize these findings in our analysis of the importance of interactivity and specialization for graph visualization systems that are effective and scalable.
(ebd., Abschnitt "Abstract", Abs. 4, Satz 2)
Welches Layouting-Verfahren benutzt H3?
Spanning Tree: http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 3, Satz 3:The H3 system (...) scales to datasets of over 100,000 nodes by using a (...) spanning tree as the layout backbone, 3D hyperbolic geometry for a Focus+Context view (...)
Warum wird das Verfahren "Planet Multicast" nicht in den Vergleich miteinbezogen?
Weil Planet Multicast sich an einer vorgegebenen Topografie, konkret: der Geografie, orientiert, die in Thesaurus-Graphen nicht gegeben ist. (http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 3, Satz 5:The Planet Multicast system for displaying the tunnel topology of the Internet's multicast backbone provides a literal 3D geographic layout of arcs on a globe [...])
Warum wird das Constellation-System nicht in den Vergleich miteinbezogen?
- Weil es kein HTV ist. (Aber das wird auch für andere Kandidaten gelten; dieses Argument ist also ungültig.)
- Weil Constellation ein System ist, dessen Layout dediziert auf Linguisten abgestimmt ist, die die Plausibilität von semantischen Netzwerken prüfen (müssen) [20040701: Dabei entsprechen diese "semantischen Netzwerke" nicht Thesaurus-Strukturen]:
[...] a highly specialized 2D layout intended to spatially encode domain-specific information for computational linguists checking the plausibility of a large semantic network [...]"
(http://graphics.stanford.edu/papers/munzner_thesis/ (lokal = Interactive_Visualization_of_Large_Graphs_and_Networks.htm), Abschnitt "Abstract", Abs. 3, Satz 4)
Was spricht dafür, Interaktivität als Kriterium für Thesaurus-Visualisierer aufzunehmen?
- Graphen sind komplexe Gegenstände. Indem sie interaktiv erkundet ("exploriert") werden können, können sie aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden: Einzelne "Abschnitte" können dabei genauer "unter die Lupe genommen" werden.
- Thesauri umfassen meist mehr als nur eine Handvoll Knoten und Kanten. Dazu//Dafür, sie zu visualisieren, gibt es daher lediglich vier Möglichkeiten:
- unvollständige Visualisierung: Auf begrenzter Fläche wird nur eine Teilmenge aller Knoten (und Kanten) angezeigt. Dadurch, dass nicht der gesamte Graph abgebildet wird, kann die Darstellung sehr übersichtlich sein.
- unübersichtliche vollständige Visualisierung: Auf begrenzter Fläche wird der gesamte Graph dargestellt, weist aber zahlreiche "Kreuzungen" auf. Jeder Knoten und jede Kante ist gleich dimensioniert: Alle Knoten werden etwa gleich groß bezeichnet, die Stärken der Verbindungslinien ist gleich groß (vgl. lucent.ppt, Folie "Graph Drawing", linke Abbildung).
- verzerrte vollständige Visualisierung: Auf begrenzter Fläche wird der gesamte Graph dargestellt. Dem Problem der Unübersichtlichkeit wird dadurch begegnet, dass die Anzahl der Kreuzungen minimiert, die Visualisation des Graphen insgesamt geweitet wird - die Knoten weiter voneinander entfernt - werden. Die Knoten eines Bereiches werden gegenüber anderen Knoten vergrößert dargestellt (Fokus). (Die Kanten sind auch hier überall gleich dimensioniert.)
- vollständige, übersichtliche und unverzerrte Visualisierung: auf einer (potentiell) unbegrenzten Fläche wird der Graph dargestellt. Diese Fläche kann entweder (1) in Form eines Fensters samt Scrollbalken oder (2) in Form einer erweiterbaren physischen Fläche bereitgestellt werden.
- Falls die Fl?che lediglich durch ein Fenster mit Scrollbalken bereitgestellt wird, und wenn fehlende Interaktivität angenommen wird, handelt es sich hierbei um eine Variante des Falles (a).
- Im Fall einer physisch erweiterbaren Fläche gibt es eine relative maximale Entfernung zwischen Darstellungsebene und Nutzer. Daraus ergibt sich, dass die praktisch erweiterbare Fläche wieder endlich wird: Die Bezeichnungen der Knoten müssen dem Nutzer lesbar bleiben. Wächst der Graph, wächst auch seine Darstellung. Irgendwann wächst diese über das Gesichtsfeld des Nutzers hinaus: Der kann zwar die Distanz zwischen sich un der Fläche vergrößern. Dadurch aber nimmt die Lesbarkeit ab, woraus sich die Erfordernis ergibt, die Schriftgröße zu
erhöhen. Mit dem Ergebnis, dass die Darstellung des Gesamtgraphen wieder an die Grenzen des Gesichtfeldes des Nutzers stoßen bzw. darüberhinaus wachsen.
Kurz zusammengefasst also: Größere Graphen können auf einer begrenzten Fläche nur dann sinnvoll visualisiert werden, wenn Teile des Graphen zeitweise unsichtbar/in wenig hilfreicher Weise dargestellt werden. Erst das Verschieben des Fokus'/des aktuell betrachteten Bereichs macht die zuvor unsichtbaren/wenig hilfreich dargestellten Bereiche sinnvoll nutzbar. ["Wenig hilfreich": Immerhin bieten diese "wenig hilfreich" dargestellten Bereiche Orientierung darüber, wo die betreffenden Bereiche, relativ zu den benachbarten..anderen Bereichen ("spatial"), liegen.] - Gegenüber einer automatisierten, also nicht-interaktiven, Verschiebung des Fokus'/Bildausschnittes - z.B. via Video - impliziert die Mglk. der Interaktion ein vom//durch den Benutzer gesteuertes Verschieben des Fokus'. Auf diese Weise ist er unabhängig davon, dass das automatische Fokussieren irgenwann den Bereich, der den Benutzer interessiert, für den Nutzer brauchbar visualisiert wird [etwa: Schrift lesbar darstellen]. Stattdessen gibt die Interaktivität dem Nutzer selbst die Möglichkeit in die Hand, die Visualisierung des Graphen dorthin zu lenken, wo er (der Benutzer) selbst sie gerne hätte: Der Nutzer kann diejenigen Bereiche, die ihn gegenwärtig interessieren, sofort so darstellen lassen, dass diese Bereiche sich auch nutzen lassen - etwa dadurch, dass sie entzerrt werden oder die Bezeichnungen in einer lesbaren Schriftgröße darstellt.
Was ist der Nutzen einer an der Peripherie verkleinerten Darstellung?
Was ist Walrus?
Walrus ist eine Software, die große gerichtete Graphen dreidimensional visualisiert. Dabei ist eine interaktive Exploration des Graphen möglich. Eine Art Fischaugenoptik [20040701: Genauer bechreiben! Walrus-HoP hilft.] führt dazu, dass am Rand befindliche Bereiche gegenüber dem Zentrum verkleinert dargestellt werden [20040701: Das gilt für Walrus IMHO nicht. Soweit ich das verstanden habe, ist der zentrale Bereich, d.h. das Kugelinnere, größer, die Peripherie kleiner dargestellt.] [woraus sich ergibt, dass am Rand sehr viel mehr Elemente des Graphen dargestellt werden als im Zentrum, diese aber gleichzeitig schwerer bis gar nicht von einander unterscheidbar sind]: http://www.caida.org/tools/visualization/walrus/ (lokal = Walrus_-_Graph_Visualization_Tool_-_CAIDA.htm), erster Absatz:Walrus is a tool for interactively visualizing large directed graphs in three-dimensional space. By employing a fisheye-like distortion, it provides a display that simultaneously shows local detail and the global context.
Was sind die Eigenschaften eines hyperbolischen Baums? Was grenzt H3 gegenüber Walrus ab?
- H3 erzeugt seine hyperbolischen Bäume auf der Oberfläche einer Kugel, bzw. verwendet die Oberfläche dieser (einen!) Kugel als Untergrund für den hyperbolischen Baum. - Walrus dagegen erzeugt seine hyperbolischen Bäume im Körper einer Kugel [20040701: zu ungenau - fast schon unzutreffend!], verwendet _darin_ weitere Kugeln als Untergrund für Teile des hyperbolischen Baums (falls das, was Walrus da erzeugt, denn ein hyperbolischer Baum ist).
- Ist Walrus ein "Spanning Tree" [20040701: Unfug!] (Walrus_-_Graph_Visualization_Tool_-_CAIDA.htm, Abschnitt "Description", Absatz 2, Satz 1:
Walrus computes its layout based on a user-supplied spanning tree.)
- Nein, dagegen spricht, dass auch T.Munzner für H3 von einem "spanning tree" spricht:We impose a hierarchy on the graph by using domain-specific knowledge to find an appropriate spanning tree.
[20040701: H3 ermittelt die spanning trees selbst, während sie Walrus vorgegeben werden müssen.]
Hinweis: Walrus ist kein Visualisierer für Thesauri und auch nicht H3, der besonders zu berücksichtigende HTV.
Was ist ein "Spanning Tree"?
Wofür steht "H3"?
Was unterscheidet hyperbolischen von euklidischem Raum?
- Dazu T.Munzner (H3__Laying_Out_Large_Directed_Graphs_in_3D_Hyperbolic_Space.htm, Abschnitt "Abstract", Absatz 1, Satz 1):
The volume of hyperbolic 3-space increases exponentially, as opposed to the familiar geometric increase of euclidean 3-space.
Im Zusammenhang mit der Entwicklungs von Tools für den Austausch von 3D-Objekten im Web wurden an der University of Minnesota 1994 mit WebViz Nutzeroberflächen vorgestellt, die Informationsstrukturen auf die Oberfläche einer Kugel projezieren, die sogenannten Hyperbolischen Bäume (Hyperbolic Trees). Daraus entwickelten sich in der Folgezeit eine Reihe kommerzieller Nutzeroberflächen für hierarchische Klassifikationsschema wie z.B. der Hyperbolic Tree der Firma InXight.
-- InfoVis99.pdf, S. 5, Abs. 5
Auf welchem früheren Visualisierungsverfahren baut H3 auf?
Dazu T.Munzner H3__Laying_Out_Large_Directed_Graphs_in_3D_Hyperbolic_Space.htm, Abschnitt "Abstract", Absatz 1, Satz 3):We optimize the cone tree layout algorithm for 3D hyperbolic space by placing children on a hemisphere around the cone mouth instead of on its perimeter.
Ist allgemeiner Konsens, Visualisierung task-oriented zu betreiben, wie T.Munzner vorschlägt, ist ihre Position neu oder ist es eine von mehreren Positionen eines Dissenzes der Szene?
Unterstützung für T.Munzner:Our design approach is guided by a commitment to user centered design requiring a dedication to communication and understanding of the subject domains we work in.(http://www.digitalartefacts.com/samples.html, Abs. 2, Satz 1. Lokal: digitalartefacts.com-samples.html). Über digitalartefacts.com:
Digital Artefacts specializes in 3D modeling and real-time visualization and simulation of interactive geo-specific and other virtual environments.(http://www.digitalartefacts.com/, Abs. 1, Satz 1. Lokal: Digital Artefacts-about.htm)
Wie erforscht//erobert//entwickelt ist die "Sonifikation" (ausschl'e Vertonung ohne Visualisierung o.?.) gegenüber "Visualisierung"?
- Sonifikation ist noch immer eine Nische ("'sonification' still very nice area", T.Munzner, Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00007.html, Absatz 3)
- Vertonung kann aber das Visualisierte bzw. die Wahrnehmung des Visualisierten unterstützen ("alternative: supporting sound enhanches immersion", Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00007.html, Absatz 3)
Kriterien für Thesaurus-Visualisierer:
+ Werden Eigenschaften/Stärken/Schwächen des Wahrnehmungsapparates (nicht nur Sinne, sd. auch Aufmerksamkeit, Gedächtnis u.a.) berücksichtigt oder missachtet?
- -> Übersicht über solche Eigenschaften/Stärken/Schwächen in T.Munzners Hackers03/Human_Perception_Tidbits
Hint zu Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00008.html ("Attention / - change blindness / -- change requires attention"):- Wenn man voll konzentriert arbeitet und niest, weiss man sehr kurze Zeit danach bereits nicht mehr, ob man jetzt gerade geniest hat oder nicht.
Was ist "präattentiv"? Was ist "präattentiv" gegenüber echter Aufmerksamkeit?
- Präattentiv ist "vor der Aufmerksamkeit". Das ist eine Art visueller Aufmerksamkeit, die stattfindet, ehe der Aufmerksamkeitsapparat "anspringt". Die Menge der "Unebenheiten" ("distractor count") -- innerhalb einer einzelnen [präattentiven] Dimension -- wird unabhängig von ihrer Anzahl erfasst:
- attention system not invoked
T.Munzner, Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00009.html
- search speed independent of distractor count - weitere, noch nicht (20040422) vorliegende Quelle: www.csc.ncsu.edu/faculty/healey/PP.PP.html -- URL ist ungültig @ 20040422
- Kommt mehr als eine ursprünglich präattentive Dimension zum Zug, so ist Aufmerksamkeit erforderlich: Man muss sich konzentrieren; bei dem Beispiel merkt man das auch deutlich, wenn man zunächst die beiden rein präattentiven Beispiele betrachtet und anschließend das nicht mehr präattentive. (
combined hue and shape: multimodal
Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00011.html, Abs. 2)- requires attention
- search speed linear with distractor count
->&nbps;Bsp. übernehmen, um dem Leser den Unterschied bewusst zu machen - Beispiele: Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00011.html
- Ausnahme: die Dimensionen Bewegung und Farbe funktionieren [wrs: in welcher Hinsicht "funktionieren"?] häufig dennoch -- obwohl es sich um zwei, statt nur um eine ursprünglich präattentive Dimensionen handelt (Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00012.html:
Well, actually... sometimes works (motion + color) / but need both preattentive and cognitive / - for say, designing visualizations
- zusätzliche Quelle: Rüdiger Brause, Neuronale Netze, Seiten 17-24 (= Abschnit 1.1.2 - "Sehen")
Mglw. können präattentive Dimensionen dazu eingesetzt werden, Informationsdimensionen zu implizieren, so dass diese Dimensionen implizit wahrgenommen werden können - nach entsprechendem Training, nicht zwingend bereits intuitiv.
- Liste solcher präattentiver Dimensionen:
Hackers03/Human_Perception_Tidbits/mgp00010.html
Visualisierung
wissenschaftliche Visualisierung
Informationsvisualisierung
interaktive Informationsvisualisierung
interaktive Visualisierung von Strukturen (Graphen)
Verfahren
...
Hyperbolic Tree
...
interaktive Visualisierung von Thesaurus-Strukturen
Produkte
...
Visual Thesaurus
...
Was ist wissenschaftliche Visualisierung?
Was unterscheidet Informations- von wissenschaftlicher Visualisierung?
Was ist wissenschaftliche Visualisierung?
- Däßler, Infovis99.pdf, S. 1, Abs. 1:
Während die meisten Menschen heute eine recht klare Vorstellung darüber haben, was unter wissenschaftlicher Visualisierung zu verstehen ist, etwa die grafische Repräsentation statistischer Daten oder Computeranimationen von Prozessen in der Realwelt,[...trifft dies für die IFvis nicht zu].
Welche beobachteten Probleme legen die Entwicklung/den Einsatz von Informationsvisualisierung nahe?
- Däßler, Infovis99.pdf, S. 1, Abschnitt "Die Informationsflut": ""
C.Lynch, Searching the Internet In: Scientific American 3 (1997), 52-56
