Kiemelt kérdések

1. Mennyiben befolyásolja az információ megjelenítése az információ jelentését?
2. Miért kell foglalkoznunk az információ megjelenítésével?
3. Mire van szükség a vizuális információ kezeléséhez?
4. Hogyan építhető be a vizualizációval foglalkozó kutatások eredményei az információkezelést megvalósító alkalmazásokba??

Kulcsfogalmak

• vizuális észlelés
• vizualizáció
• információ
• információ-robbanás

Bevezetés

Az információ megjelenítésének témaköre elegendően új fogalom ahhoz, hogy tartalmának jelentését egyértelműen megfogalmazzuk. Bár kétségtelen a fogalom kialakulásában és fejlődésében a számítógép szerepe, nem lenne előnyös egy esetleges definícióban az információ megjelenítését a számítógéphez kötni.

Funkcionális megközelítés

Funkcionálisan a kérdés az, hogyan ábrázoljuk, hogy rögzítsük, hogyan jelenítsük meg az információt? Az informatika történetében az első és alapvető kérdés az volt, hogy az információrögzítés hogyan valósítható meg úgy, hogy gépek, illetve számítógépek számára is olvashatóvá – kezelhetővé – váljon. A múlt század 90-es éveiben ez a kérdés úgy módosult, hogy az információk – illetve, az információ előállítása szempontjából létfontosságú adatok – rögzítése hogyan automatizálható.

Információ-
robbanás

Az információ-technológia – ezen most hangsúlyozottan a műszaki, elektronikai megoldásokat értjük – néhány zsákutcát leszámítva hatékonyan oldotta meg az információ-rögzítés és tárolás kérdését, aminek következménye az 1990-es évekre bekövetkező az információ-robbanás lett: a kiszemelt felhasználóknak egyre rövidebb idő alatt egyre nagyobb mennyiségű információt kellett értelmezniük, és az értelmezés alapján döntéseket hozniuk. Ez nagyon sokáig úgy valósult meg, hogy a felhasználóknak leporelló-hegyeken, a képernyő (és a papírlap) méretét többszörösen meghaladó táblázatokon kellett átrágniuk magukat.

A kezdetek

Az információ ábrázolása, mint önálló kutatási terület a National Science Foundation 1987-es, „Vizualizáció a tudományos számítástechnikában” című beszámolója óta létezik. Az azóta eltelt időszakban különböző új technikákat dolgoztak ki több kutatólaboratóriumban is, csodálatos szoftverrendszerek születtek, ennek ellenére az információ-vizualizáció üzleti sikere elenyésző. Még meglepőbb tény, hogy az információ megjelenítéssel foglalkozó kutatók sem képesek mindig alkalmazni az eredményeket: lásd Dürsteler beszámolóját az információ-vizualizáció 9-ik, Greenwichben tartott konferenciájáról [Dürsteler, 2005].

A vizuális
észlelés

Az emberi vizuális észlelést vizsgálva megállapíthatjuk, hogy figyelemreméltó észlelési képességeink vannak képek gyors áttekintésére, felismerésére és visszaidézésére. Az orvosbiológia kutatásai is bizonyították, hogy mind az emberi szem, mint a látást szolgáló neurobiológiai folyamatok lehetővé teszik a méret, a szín, az alak, a mozgás, a szerkezet mintáinak és változásainak gyors és automatikus felismerését. Nyilvánvaló ugyanakkor, hogy hiába hisszük az írás-olvasást az információközlés kézenfekvő megoldásának, a szöveg-alapú felületek jelentős kognitív munkát igényelnek információs tartalmuk megértéséhez.

Vizualizációról általában

A fogalmi meghatározáshoz visszatérve, a kifejezés jobb megértésének érdekében tisztáznunk kell, hogy mit értünk információn, és mit értünk megjelenítésen, vizualizáción. A vizualizációra azt találjuk az értelmező szótárakban, hogy „egy absztrakt elképzelés képének kialakítása az értelemben”. A Collins English Dictionary az absztrakt elképzelést azzal helyettesíti, hogy „valami megmutathatatlan, vagy jelenleg nem látható”.

A vizualizáció

Az eredeti angol kifejezésben (visualisation) gondot jelent, hogy a megjelenítés mennyiben kapcsolódik egy vízióhoz, ha szimbólumok és látványelemek együtteséből kialakuló, fizikai valóságában is létrejövő mentális kép is lehet. A kép a filozófiában egy hiányzó vagy nem létező tárgy tudatát jelenti, a pszichológia olyan reprezentációról beszél, amelyet nem közvetlen érzékelés hoz létre. Ezeket egybevetve azt mondhatjuk, hogy a megjelenítés (vizualizáció) egy olyan mentális konstrukció, amely az érzéki észlelés mögött valósul meg. Ez a mentális konstrukció erősen kapcsolódik az ismeret fogalmához, és a dolgok intellektuális megértését, felfogását jelenti. A megértés itt valaminek a bekerítését, belefoglalását, interiorizálását jelenti.

Az információ

Az információ fogalmát az első előadásban már körüljártuk. Témánk szempontjából az információ meghatározásának olyan megközelítései hasznosak, mint a „vizsgálat és tapasztalat által megszerezhető ismeret”, vagy „az ismeret megszerzése vagy továbbítása kommunikáció útján”. Ki kell emelnünk, hogy az információ előállítása mindig adatok feldolgozását, az egy tárgyról vagy jelenségről összegyűjtött nyers jelek ismeretté való alakítását jelenti.

Információ-
vizualizáció

Mindezeket összefoglalva azt mondhatjuk, hogy az információ megjelenítése (vizualizációja) „az ismeret internalizálásának folyamata az információ érzékelése által”, hozzátéve a nyersadatok feldolgozásának szükségességét. Ki kell emelnünk, hogy eme meghatározás nem emeli ki egyik észlelési csatornát sem, így az információ megjelenítése nem csak látványt jelenthet. Ki kell emelnünk azt is, hogy bár a meghatározás igényli az adatfeldolgozásra történő hivatkozást, nem tűzi ki feltételként a számítógép használatát.

Nyilvánvaló, hogy az adatokból kiszűrt információ mentális képe erősen befolyásolja az ismeret kialakítását, megfogalmazását. Ez alapján elmondhatjuk, hogy az információ megjelenítése alapvető fontosságú ismereteink bővítése szempontjából.

Az információ vizualizációja olyan ábrázolási módot keres, amely a kognitív munkába bekapcsolja az ember vizuális észlelési rendszerét. Az információ-vizualizációban megvan az a potenciál, hogy egy új képi nyelvként segítse az átlagfelhasználó munkáját, növelve az elvégezhető munka mennyiségét. A múltban az információ-vizualizáció terjedését gátolta, hogy a begyűjtött adatokat nem strukturálták; abban a formában pedig nem lehetett képekké alakítani őket [Shirky, 2002].

Egy friss meghatározás

Ezek után nézzük az információ-megjelenítés (vizualizáció) mára már kiforrottnak tekinthető meghatározását: absztrakt információs terek és szerkezetek bemutatása a gyors befogadás és megértés céljából: [Andrews, 2002]. Ezen meghatározás alapján hangsúlyoznunk kell, hogy

• a vizualizáció információs szerkezetek absztrakciójából áll;
• az információ megjelenítése nem azonos az adatok megjelenítésével;
• a vizuális megjelenítés önmagában nem elegendő, használatához navigációs és manipulációs eszközöket kell biztosítani.

Fókusz és kontextus

Az információ-megjelenítés elméletileg két irányt hordoz magában: a fókuszt és a kontextust. Ez azt jelenti, hogy a megjelenítés alapfeladata fókuszálás a figyelem középpontjára, miközben meg kell tartani a környező kontextust, ha nem is minden részletében. Kiemelve azt, hogy a két irány bármelyike lehet többdimenziós, így az információ-megjelenítés technikai megoldásai eleve a többdimenziós ábrázolási technikákat igénylik.

Többdimenziós ábrázolás esetén kézenfekvőnek tűnik, hogy fontos az, ami a képi megjelenítésben az előtérben, hozzánk közelebb van. További kérdés, hogy mit jelent a „közelebb”, azaz az információ-megjelenítés során kiemelt szerepet (és jelentőséget) kap a megjelenítendő információt hordozó objektumok távolsága. Az alkalmazásokban gyakori a halszem-optika alkalmazása, amikor a geometriai távolságokat torzítjuk, legtöbbször valamilyen logaritmikus skála szerint [Furnas, 1986].

Alkalmazás

Az információ-vizualizáció szempontjait komolyan vevő szoftverek nem az információ „látványát” tekintik végterméknek. Az információ-megjelenítés végterméke nem egy kőbe (papírra, képernyőre) vésett információs produktum. A felhasználói beavatkozás támogatása ugyanolyan fontos, mint a szóban forgó vizuális reprezentáció: finoman animált, 1 másodpercnél hosszabb átmenetekre van szükség a látvány újra-befogadásához. [Robertson és tsai, 1991]. Így az információ megjelenítésén túl az információk tanulmányozását is lehetővé tesszük. Innentől kezdve az információ bemutatásának szempontjait már nem a szoftver tervezője, alkotója, nem külső szakértő, hanem maga a felhasználó találja meg a megjelenítő szoftver használata közben. Az információk közötti kalandozásban biztosítani kell, hogy a felhasználó el ne tévedjen: a részletek tanulmányozása közben mindig rendelkezésre áll egy áttekintő térkép.

Tipizálás

Az információ vizualizációját vizsgáló kutatások eredményei számos alkalmazásban megjelentek. A megvalósított vizualizáció formája alapvetően függ a felhasználónak nyújtandó támogatás jellegétől, a megjelenítendő adatoktól. A vizualizáció alapvető elemei: szín, méret, alak, közelség, mozgás. Bár több lehetőség van a vizualizációs szoftverek csoportosítására, a legkézenfekvőbb módszer a jellemzésükre a megjeleníteni kívánt adatok típusa és szerveződése, ahogy ezt Shneiderman javasolta [Shneiderman, 1998]:

• egydimenziós adatok: úgymint egy egyszerű szöveg, vagy számok listája;

• kétdimenziós adatok: két elsődleges jellemzőhöz rendelt adatok síkban – térképen – jeleníthetők meg;

• háromdimenziós adatok: legtöbbször a kétdimenziós adatok elsődleges jellemzőinek síkbeli elhelyezkedéshez mennyiségi adatok társulnak, de ide tartozik a valóságban megfigyelhető objektumok háromdimenziós megjelenítése is;

• többdimenziós adatok: az adathalmaz dimenziószáma több mint három, és nincs kitüntetett kettő vagy három jellemző, amelyek az előbbi megjelenítés-módok alkalmazását egyértelműsítené;

• időbeli adatok: tulajdonképpen többdimenziós adatok, ahol az egyik dimenzió kitüntetett szerepet játszik – ez az idő –, és ennek segítségével az adatok kétdimenziós megjelenítése lehetővé válik;

• hierarchikus adatok: az adatok egy fa-gráf csomópontjaihoz rendelhetők;

• hálós adatok: az adatok egy háló-gráf csomópontjaihoz rendelhetők.

• Andrews, K.: Information Visualisation. Tutorial Notes.

• Dürsteler, J. C.: IV2005. Inf@Vis message No. 169.

• Furnas, G. W.: Generalized fisheye views. Human Factors in Computing Systems CHI '86 Conference Proceedings, Boston, April 13-17, 1986, 16-23.
  

• Robertson, G. G., Mackinlay, J. D.. Card, S. K.: Cone Trees: Animated 3D Visualizations of Hierarchical Information. In Proc. CHI’91, New Orleans, 189–194. o.

• Shneiderman, B.: Information Visualization. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction. Addison Wesley Longman, Inc. Reading, 1998.

• Shirky, C.: Az információ ábrázolása. Grafikus eszközök a gondolkodáshoz. eVilág, 2002. december. 20-24. o.

Kérdések, feladatok

1. Keresse fel „A kezdetek” címszó mellett található Internet címről az Inf@Vis! magazint, és gyűjtse össze, hogy az eddig megjelent számok közül hány foglalkozik a saját szakterületével!
2. Elemezezze saját szakterületén alkalmazott vizualizációs technikákat, és vizsgálja meg a továbbfejlesztés lehetőségeit!