Informationsvisualisierung

Begriffsklärung

Information

Information ist der (geglückte) Transfer von Wissen. „Wissen“ umfasst hierbei auch „Meinen“ und „Glauben“.

Visualisierung

Visualisierung bedeutet im Allgemeinen, abstrakte Daten oder Zusammenhänge in eine verständliche Form zu bringen. … Im Speziellen bezeichnet Visualisierung den Prozess, sprachlich/logisch nur schwer formulierbare Zusammenhänge in visuelle Modelle zu übersetzen, um sie damit verständlich zu machen.

Informationsvisualisierung

Sucht man in der Fachliteratur nach dem Begriff Informationsvisualisierung, so findet man unterschiedliche Ansätze, diesen zu erklären. In der ersten der hier aufgeführten Definitionen steht das Interesse der visuellen Wissensrepräsentation im Mittelpunkt:

Unter Informationsvisualisierung werden heute alle Konzepte, Methoden und Tools zur visuellen Darstellung von Informationen aus Datenbanken, digitalen Bibliotheken oder anderen großen Dokumentsammlungen zusammengefasst.

Ein weiteres Tätigkeitsfeld der Informationsvisualisierung ist die Mensch-Computer-Interaktion, worunter hier Folgendes zu verstehen ist: Informationsvisualisierung bedeutet die Nutzung computergestützter interaktiver visueller Repräsentationen von abstrakten Daten zur Erweiterung der Kognition.

Eine wichtige Eigenschaft der Informationsvisualisierung ist ihre Interdisziplinarität, da sie u. A. die Bereiche wissenschaftliche Visualisierung, Mensch-Computer-Schnittstelle, Computergraphik berührt.

Eigenschaften von Visualisierung

Menschliche Wahrnehmung

Grundlegend für die Bedeutung von Informationsvisualisierung bzw. Visualisierung als solcher ist die Tatsache, dass der Mensch ca. 75% der Information aus seiner Umwelt durch visuelle Signale wahrnimmt. Akustischen Signalen wird ein Anteil von ca. 13% zugeordnet, den übrigen etwa 12%.

Aufgaben der Visualisierung

Symbole, Diagramme oder Animationen helfen, komplexe Prozessabläufe und Objektbeziehungen in der Realwelt zu veranschaulichen und ggf. zu vereinfachen.

Visualisierung vereinfacht den Zugang zu Massendaten, z.B. durch Klassifikation und Datenstrukturierung.

Visualisierung hilft bei der Analyse und Interpretation von Daten, bei der Sichtbarmachung verborgener Trends sowie bei der Mustererkennung.

Visualisierung entspricht der Neigung der menschlichen Spezies und unserer Kultur, visuelle Informationsprozesse und Präsentationsformen zu bevorzugen.

Interdisziplinarität der Informationsvisualisierung

In der Informationsvisualisierung kommen viele miteinander verknüpfte Forschungsfelder zum Tragen, unter anderem die Informatik und die Statistik. Zwei weitere sollen im Folgenden kurz erklärt werden:

Data Mining ist ein integrierter Prozess, „der durch Anwendung von Methoden auf einen Datenbestand Muster entdeckt“.

Die Kognitionswissenschaft erforscht kognitive Fähigkeiten, z.B. Wahrnehmung, Denken, Lernen, Motorik und Sprache.

Aufgaben und Ziele der Informationsvisualisierung

Aufgaben

• Das Auffinden spezifischer Informationsdomänen in großen Datenbeständen

• Das Erkennen von Relationen, Strukturen oder Trends in unstrukturiert erscheinenden Informationsmengen

• Multiple Views, d.h. verschiedene Sichten auf identische Datenbestände

• Die Darstellung von Informationen im Kontext zu anderen Informationen

Ziele

• Bewältigung der Informationsflut

• Mensch-Computer-Interaktion (MCI) => benutzergerechte Gestaltung von interaktiven Systemen

Entwicklung der Informationsvisualisierung

Mitte der 80er gab es erste Überlegungen, VR-Technologie zum Aufbau von Informationsräumen zu nutzen. In der Folge wurden bis Mitte der 90er Jahre zahlreiche Konzepte zur Informationsvisualisierung entwickelt, z.B. SemNet, die perspektivische Wand, der rotierende Kegelbaum, File System Navigator, MineSet, GopherVR etc. Ab 1994 wurde an verschiedenen Schemata zur Visualisierung von Webinhalten gearbeitet. Ergebnisse waren z.B. Ideen wie die von Hyperspace, Navigational View Builder, Hyperbolic tree oder Hotsauce. Auch wurden - seit Mitte der 90er - Systeme zur Repräsentation von Textdokumenten entwickelt, z.B. Galaxy, Mapdisplay oder WebSOM. Zusätzlich besteht mit VRML (Virtual Reality Modeling Language) seit 1995 die Möglichkeit, virtuelle Informationsräume im Internet anzubieten und sie dynamisch zu entwickeln.

Die Dokumentlinse

Dokumentlinse

Die Dokumentenlinse (document lens) zeigt ein Textdokument, das aus mehreren Textseiten besteht. Hier kann der gesamte Text interaktiv durch das Sichtfenster geschoben werden. Ihre Aufgabe ist es, einzelne Textbausteine im Kontext einer Gesamtdokumentation visuell darzustellen.

Die perspektivische Wand

Perspektivische Wand

Die perspektivische Wand (perspective wall) ist eine sequentielle Darstellung von Dateien über eine Zeitachse. Sie nutzt die räumliche Metapher, um Dateien, die zu einem bestimmten Zeitpunkt erstellt wurden, im Vordergrund darzustellen. Im selben Augenblick sind Dateien älteren und neueren Datums zu sehen. Sie kann interaktiv verschoben werden.

Der rotierende Kegelbaum

Rotierender Kegelbaum

Der rotierende Kegelbaum (cone tree) ist eine hierarchisch aufgebaute Verzeichnisstruktur. Die einzelnen Kegel lassen sich interaktiv drehen.

Anwendung der Informationsvisualisierung

• Grafische Repräsentation hierarchischer Klassifikationsstrukturen

• Grafische Repräsentation der Hyperlinkstruktur des Web

• Visuelle Retrievaloberflächen für den Zugriff auf Online-Datenbanken

Hierarchien

Treemap

Treemap-Visualisierung

In der Treemap-Visualisierung eines kompletten Dateisystems wird jedes Verzeichnis und jede Datei als farbiges Rechteck dargestellt, wobei sich dessen Größe proportional zur Verzeichnis- bzw. Dateigröße verhält. Die Farben stehen für verschiedene Dateitypen.

Hyperbolic tree

Hyperbolic tree

Der Hyperbolic Tree projeziert eine Klassifikationsstruktur auf eine Kugeloberfläche.

Web-Visualisierung

Hyperspace-/Hyperlinkstrukturen

Hyperspace-/Hyperlinkstruktur

In der Hyperspace-Visualisierung stehen Kugeln für Webseiten, Verbindungslinien zwischen ihnen stellen die Hyperlinks dar. Die Größe der Kugeln repräsentiert die Anzahl von Hyperlinks, die von ihr ausgehen.

Hotsauce-Webseitenbrowser

Hotsauce-Browser

Hotsauce-Webseitenbrowser sind Informations- und Navigationssysteme in 3D, die zur Erkundung von Webinhalten dienen.

Datenbanken

Document-Finder

Document-Finder

Document-Finder zeigen als Ergebnis einer Suchanfrage sowohl textbasiert als auch visuell erkundbare Rechercheergebnisse. Hierbei stehen Dokumentcluster für das Ergebnis einer automatischen Strukturierung der Treffermenge.

Newsmap

Newsmap

Newsmap-Nachrichtenbrowser sind visuelle Oberflächen zur Nachrichtensuche. Einzelne Berge stehen für eine erhöhte Konzentration von Dokumenten in einem thematischen Umfeld. Höhenlinien verbinden zudem bestimmte zusammengehörige Begriffsdomänen.

Mapdisplay/Dokumentkarte

Mapdisplay

Mapdisplay–Dokumentkarten können interaktiv auf einem Clientrechner manipuliert werden. Zusammengehörige Flächen können als Konzeptbereiche interpretiert werden. Es können sich somit Themengruppen bilden. Die Größe der Flächen korrelieren mit der Häufigkeit von Begriffen. Benachbarte Flächen hängen häufig thematisch zusammen.

Probleme der Informationsvisualisierung

• Aufbereitung und Strukturierung von Information

• Visualisierung großer Informationsmengen

• Visuelle Inhaltsbeschreibung

• 2D vs. 3D

• Evaluation und Echtzeit-Visualisierung

Quellenverzeichnis

• Bensberg, Frank: Web Log Mining als Instrument der Marketingforschung – Ein systemgestaltender Ansatz für internetbasiert Märkte, Gabler
• Däßler, Rolf: Informationsvisualisierung – Stand, Kritik und Perspektiven. FH Potsdam, FB Archiv/Bibliothek/Dokumentation, Projektgruppe InfoViz.
• Däßler, Rolf; Palm, H. (1998): Virtuelle Informationsräume mit VRML. Heidelberg: dpunkt Verlag
• Manecke, Hans-Jürgen; Seeger, Thomas (1997): Zur Entwicklung der Information und Dokumentation in Deutschland. In: Buder/Rehfeld/Seeger/Strauch (Hrsg., 1997): Grundlagen der praktischen Information und Dokumentation, München et al: K.G. Saur, 16-60
• Spence, Robert (2002): Information Visualization. Addison Wesley Publishing Company
• Wikipedia, die freie Enzyklopädie, deutsche Version, Artikel: Visualisierung. Online verfügbar unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Visualisierung_%28allgemein%29 - (Letzter Zugriff: 20.12.2005)
• Wikipedia, die freie Enzyklopädie, deutsche Version, Artikel: Informationsvisualisierung. Online verfügbar unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Informationsvisualisierung - (Letzter Zugriff: 20.12.2005)
• Wikipedia, die freie Enzyklopädie, deutsche Version, Artikel: Mensch-Computer-Interaktion. Online verfügbar unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Mensch-Computer-Interaktion - (Letzter Zugriff: 20.12.2005)
• Strauss, Wolfgang Explore Information / Create Knowledge (2004). Text zur Informationsvisualisierung, zu Wissensmedien und Wissenkünsten. Online verfügbar auf netzspannung.org der Plattform für Medienkunst und elektronische Kultur des MARS - Exploratory Media Lab des Fraunhofer Instituts IAIS.

Screenshots

• Document-Finder, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• DocumentLens, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Hotsauce, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Mapdisplay/Dokumentkarte, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Newsmaps, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Perspective Wall, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Rotierenderkegelbaum, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005
• Treemap, Screenshot. Letzter Zugriff: 21.12.2005

Verwandte Begriffe

• Informationspräsentation
• Informationsdesign