Informaation visualisoinnin tarkoituksena on hyödyntää ja yhdistää
tietokoneen laskentakapasiteetti ja ihmisen kognitiiviset kyvyt ja
näköjärjestelmän toiminta. Abstraktia tietoa pitää kyetä
visualisoimaan havainnollisesti ja kattavasti tiedonlouhinnan ja
päätöksenteon avuksi.
Kurssiin kuului luentojen lisäksi harjoitustyö.
Sisältöä ja termejä:
- Visualisoinnin historia
- visualisointikeinoja
- kartat
- maantieteelliset kartat
- datakartat
- aikasarjat
- tieteellisessä kirjoittamosessa
- taloustieteessä
- aikataululuissa
- kertomukset ajassa ja tilassa
- visualisoinnin tarkoitus
- päätöksenteko
- Lontoon koleraepidemia 1854
- avaruussukkula Challengerin lähettäminen 1986
- avaruussukkula Columbian tohoutuminen 2003
- tilan tarkkailu
- keskeytykset, hahmojen havaitseminen
- lentokoneet, ydinvoimalat, käyttöliittymät
- useful field of view (UFOV)
- eksploratiivinen analyysi, tiedonlouhinta
- varmistava analyysi
- esitys
- ongelmanratkaisu
- visualisointi yhdistää tietokoneen ja ihmisen
- takaisinkytkentä
- visuaalis-manuaalinen kontrollointi (datan manipulointi)
- valinnan reaktioaika
- 2d-sijoittaminen ja valinta
- taidon oppiminen
- yhteensopivuus
- louhinta ja navigointi
- focus ja konteksti
- vääristäminen
- nopeat zoomaus
- piilotus
- moni-ikkunointi
- ongelmanratkaisusilmukka
- keksijöitä, henkilöitä
- William Playfair (1759-1823): aikasarjat taloustieteessä
- J. H. Lambert (1728-1777): moderni XY-käyrä
- Edward R. Tufte
- Graafinen rehellisyys
- datan vääristäminen
- havaittu suuruus vs. datan suuruus
- liikaa sisältöä
- häiriotekijät
- olennaisten asioiden huomiotta ottaminen
- kontekstin puuttuminen
- kulttuuriset ennakkoluulot
- roskaa sisään, roskaa ulos
- periaatteita
- havaitut suuret suhteutettuna datan suureisiin
- selkeä, yksiselitteinen nimiköinti
- näytä datan vaihtelut, ei suunnittelun
- visualisointi ei saa laajentaa dataa
- oikea konteksti
- Visualisoinnin klassinen teoria
- anna käyttäjälle eniten ideoita lyhyimmässä ajassa
- käsitteitä
- datamuste (data-ink)
- välttämätön informaation esittämiseen
- käytä mahdollisimman vähän mustetta, mutta näytä data
- maksimoi datamusteen suhde musteen kokonaiskäyttöön
- minimoi turhan musteen käyttö
- poista redundanssi
- iteroi
- roskaelementit (chartjunk)
- ei välitä informaatiota
- koristeet
- visuaalinen stressi
- Moiré-efekti
- optiset harhat
- graafisuus itsetarkoituksena
- monitoimiset elementit
- monimutkaisen, monimuuttujaisen datan esittämiseen
- värien käyttö
- datan tiheys ja pienet kerrannaiset
- ihmissilmän hahmojen erotustarkkuus
- data tiheys on alkioiden suhde käytettyyn alaan
- erottelu lähellä olevien elementtien välillä
- näytä data, älä muotoilua
- estetiikka
- teksti
- tiiviys, selailtavuus, objektiivisuus
- taulukko
- hyvä pienelle määrälle numeroita
- rivien järjestys
- kirjasin
- grafiikka
- pituus suurempi kuin korkeus
- yhdistäminen tekstiin
- Wiion lait
- kommunikaatio onnistuu vain vahingossa
- monitulkintaiset viestit tulkitaan mahdollisimman
vahingollisesti
- Näkö ja visualisointi
- semiotiikka
- kuvat sensorisina symboleina
- diagrammit
- Gibsonin käyttömahdollisuusteoria (affordance theory)
- havaitsemme toimiaksemme
- emme havaitse alkeisyksiköitä (valopisteitä,...)
- havaitsemme käyttömahdollisuuksia
- symbolit
- sensoriset symboli
- ymmärretään oppimatta, ei opita pois
- käyttö nopeata, alitajuista
- kulttuuririippumaton
- mielivaltainen symboli
- vaikea oppia ja helppo unohtaa
- voimakas
- altis nopealle muutokselle
- kulttuurisidonnainen
- hahmottamisen prosessoinnin malli
- ihminen
- kognitiivinen malli
- kognitiivinen prosessointi
- työmuisti
- pitkäkestoinen muisti
- alitajuinen prosessointi
- ikoninen puskuri
- muoto
- suunta
- käyryys/suoruus
- viivan paksuus
- koko
- määrä
- lisäys
- väri
- liike
- spatiaalinen paikka
- paikka 2d-avaruudessa
- syvyys stereonäyllä
- kuperuus/koveruus
- tekstuurit
- visualisoinnissa glyphit
- alitajuiset piirteet käsitellään rinnakkain
- integoidut ja separoituvat dimensiot
- hahmojen havaitseminen
- Gestalt-lait
- samanlaiset asiat ryhmittyneinä yhteen
- hyvä jatkuvuus
- pehmeä jatkuvuus viivoissa
- yhteenliitetyt (viivoilla) esineet kuuluvat yhteen
- monimutkaisiakin viivoja havaitaan pätkistä
- lähellä toisiaan olevat asiat kuuluvat yhteen
- symmetrisesti järjestetyt parit
- sulkeuma
- ääriviivalla erotetut esineet yhdistetään
- peitetyt/katkenneet ääriviivat täydennetään
- suhteellinen koko
- pienet osat nähdään esineinä, suuret taustana
- sovelluksena diagrammit, visuaaliset kieliopit
- liikkeen käyttö
- kontekstisensitiivisyys
- ympäristö
- mielivaltaiset symbolit
- sensoriset symbolit
- Ihmisen näköjärjestelmä
- silmä
- silmänliike
- sakkadi
- fixaatio
- pehmeä liikkeenseuranta
- konvergoiva liike
- harmaasävyt
- kontrasti
- havaittu kontrasti
- fyysinen kontrasti
- ajallinen kontrasti
- visuaalinen stressi
- adaptaatio
- Machin nauhat, ...
- värit
- optinen värivääristymä
- värisokeus
- trikromaattisuusteoria
- valo vs. pinnan väri
- vastaväriteoria
- värikategoriat
- värikontrasti
- värien käyttö visualisoinnissa
- tarkkuus
- pisteiden erottaminen
- hilan erottaminen
- kirjainten erottaminen
- supertarkkuus
- integrointi tilan tai avaruuden yli
- stereonäkö
- Vernier-näkö (viivojen yhtenevyys)
- preattenttiivisuus
- hahmot, objektit
- hahmojen tunnistus parempi kuin muistaminen
- priming-efekti
- kanoniset näkökulmat
- kuviin perustuva objektiteoria
- Geoni-teoria
- siluetti
- 3d-näkö
- ei yleistä syvyysnäköteoriaa
- useita vihjeitä syvyyden havaitsemiseksi
- staattinen monokulaarinen
- lineaarinen perspektiivi
- kaukana olevat objectit ovat pienempiä
- kaukana olevat objectit ovat ylempänä näkökentässä
- tekstuurigradientti
- tieto objektin koosta vaikuttaa havaitsemiseen
- koon konstistenttisuuden periaate
- illuusiot
- kaksoishavaitseminen
- havainto 3d-avaruudessa
- havainto tasossa
- okluusio
- peittävä objekti näyttää lähemmältä
- syvyystarkentuma
- varjot
- pinnan varjostus
- pinnan rajaviivat
- dynaaminen monokulaarinen
- rakenne liikkeestä
- liikeparallaksi
- lähellä olevat kappaleet ohittavat nopeasti
- kaukana olevat kappaleet ohittavat hitaasti
- eteenpäin liikkuessa laajeneva liikekenttä
- kaksiokulaarinen
- silmien konvergenssi
- relatiiviset etäisyydet havaitaan hyvin
- silmien mukautuminen
- stereonäkö
- kulmien poikkeama
- Panum'n yhdistyvä alue (fusional area)
- satunnaispistestereogrammit
- stereonäytöt
- reunan okluusioto (frame cancellation)
- Cyclopean scale
- virtuaalinen silmien erottaminen
- keinotekoiset syvyysvinkit
- pudotusviivat
- äärimmäiset ilmakehäefektit
- avaruuden havaitseminen
- ei yleisesti hyväksyttyä teoriaa
- syvyysvihjeitä painotetaan erilailla tehtävästä riippuen
- Worlds within Worlds
- Värien käsittely ja tuottaminen
- standardoidut väriavaruudet
- kromaattisuusdiagrammi
- CIElab, CIEluv
- RGB, CMY, CMYK, HSV
- laiteriippuvat väriavaruudet
- katseluolosuhteet
- median valkoinen ja musta
- laitteiden värientuotto ei välttämättä sama
- prosessin tasot
- laiteriippuvasta riippumattomaksi väriavaruudeksi
- mediariippuva muunnos
- gamut-mäppäys
- Moniulotteisen monimuuttujaisen datan visualisointi
- paras visualisointi riippuu ongelmasta ja datasta
- tiedonlouhinnan dimensiot
- datan visualisointi
- graafit
- hierarkinen
- pikseliorientoitunut
- ikonit
- geometrinen
- vääristäminen
- yksinkertainen
- monimutkainen
- interaktio
- mappäys
- projektio
- suodatus
- linkkaus and harjaus
- zoomaus
- visualisointitekniikoita
- viivagraafit
- scatter-plotit
- scatter-matriisit
- HyperSlice
- interaktiiviset scatter-plotit
- histogrammit
- permutaatiomatriisi
- survey plots
- glyphit ja ikonit
- Chernoff-kasvot
- tähtiglyphit
- tikkupiirrokset
- tiivisti pakatut glyphit
- autoglyphit
- rekursiiviset visualisoinnit
- hierarkinen akseli
- dimension stacking
- temple MVV
- worlds within worlds
- fraktaalivaahto
- treemaps
- cone trees
- klusteroivat visualisoinnit
- algoritmiset
- klusterointialgoritmit: k-means,...
- visualisoinnit
- rinnakkaiset koordinaatit
- Andrew'n käyrät
- radiaalikoordinaattivisualisoinnit
- pikseliorientoituneet visualisoinnit
- vertailutekniikoita
- Matemaattiset mallit
- scatter-plot
- moniuloitteisen datan projisointi 2d- tai 3d-avaruuteen
- kiinnostavien piirteiden säilyttäminen
- muuttujien vähentäminen
- lineaariset menetelmät
- epälineaariset menetelmät
- MDS, Sammon, SOM, GTM, NLFA, nonlinear ICA, MLP
- Sanat, tekstit ja dokumentit
- suuret dokumenttikokoelmat: www,news,...
- rakenteiset dokumentit: kirjat,koodi,algoritmit
- dokumenttien esittäminen
- bag-of-words
- vector space model (VSM)
- latent semantic indexing (LSI)
- random projection
- haku
- selaaminen
- visualisointi
- fokus ja konteksti
- bifocal lens
- dokumenttilinssi
- sanat ja kuvat
- kaksoi-koodausteoria (Paivio 1986)
- imagens, logogens
- loogiset lauseet: while,if-then,...
- rakenteiset suhteet: puut
- Animaatio
