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Abstract

Datenvisualisierungen sind ein wichtiges Werkzeug, um Inhalte und Muster in Datensätzen zu erkennen und ermöglichen so auch Laien den Zugang zu der Information, die in Datensätzen steckt. Data Visualization Literacy ist die Kompetenz, Datenvisualisierungen zu lesen, zu verstehen, zu hinterfragen und herzustellen. Data Visulaization Literacy ist daher eine wichtige Kompetenz der Informationsgesellschaft. Im Auftrag des Bundesrates hat das Bundesamt für Kommunikation BAKOM die Strategie "Digitale Schweiz" entwickelt. Die Strategie zeigt auf, wie die fortschreitende Digitalisierung genutzt und die Schweiz zu einer Informationsgesellschaft entwickelt werden soll. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwiefern die Strategie "Digitale Schweiz" die Förderung von Data Visualization Literacy in der Bevölkerung unterstützt. Dazu werden die Kompetenzen der Data Visualization Literacy ermittelt, Kompetenzstellen innerhalb des Bildungssystems benannt und die Massnahmen der Strategie in Bezug auf Data Visualization Literacy überprüft.

Content

Diese Publikation entstand im Rahmen einer Thesis zum Master of Science FHO in Business Administration, Major Information and Data Management.

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Abstract

Semantische Netze unterstützen den Suchvorgang im Information Retrieval. Sie bestehen aus relationierten Begriffen und helfen dem Nutzer, das richtige Vokabular zur Fragebildung zu finden. Eine leicht und intuitiv erfassbare Darstellung und eine interaktive Bedienungsmöglichkeit optimieren den Suchprozess mit der Begriffsstruktur. Als Interaktionsform bietet sich Hypertext mit seinem Point- und Klickverfahren an. Die Visualisierung erfolgt als Netzstruktur aus Punkten und Linien. Es werden die Anwendungsbeispiele Wissensnetz im Brockhaus multimedial, WordSurfer der Firma BiblioMondo, SpiderSearch der Firma BOND und Topic Maps Visualization in dandelon.com und im Portal Informationswissenschaft der Firma AGI - Information Management Consultants vorgestellt.

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Content

Gegenstand dieser Arbeit ist die Anforderungsanalyse, die Modellierung, der Entwurf und die exemplarische Realisierung, Integration und Bewertung eines Interaktiven Informationsvisualisierungsmodells zur Unterstützung von Informationsdialogen mit Information-Retrieval-Systemen, von darauf aufbauenden interaktiven Informationsvisualisierungsbeispielen, den dazu korrespondierenden Softwarekomponenten sowie deren integriertem Einsatz und Bewertung in einer exemplarischen Anwendungslösung für die Unterstützung interaktiver visuelldirekt manipulative Informationsdialoge mit einem Informations-Retrieval-System. Die Arbeit enthält den Entwurf und die Implementierung der prototypischen Anwendung LyberWorld zur computergraphischen Visualisierung von inhaltsorientierten Informationsdialogen zwischen naiven Benutzern und Datenbanksystemen mit Information-Retrieval-Funktionen. Im Vordergrund steht dabei das Ziel, naiven Benutzern innerhalb eines visuell direkt manipulativen Informationsdialoges eine Unterstützung bei der Benutzung von Information-Retrieval- und Data-Mining-Funktionen auf der Basis von interaktiven Informationsvisualisierungskomponenten zur Verfügung zu stellen. Bezüglich der kognitiven Effizienz der Benutzung solcher Informationsvisualisierungskomponenten durch einen naiven Benutzer, ist es die Grundannahme der Arbeit, daß bei unveränderter Informations-Retrieval-Basisfunktionalität mit Hilfe einer geeigneten graphischen Benutzungsschnittstelle durch Ausnutzung der menschlichen Fähigkeit zur visuellen Wahrnehmung und direktmanipulativen Interaktion ein natürlicherer und kognitiv effizienterer Informationsdialog erzielt wird, als dies mit herkömmlichen z.B. Formblatt oder formalsprachlich orientierten Interaktionsparadigmen der Fall ist. Aus diesem Grund werden in der Arbeit visuell direkt manipulative Informationsvisualisierungs- und Darstellungsmethoden sowie visuell direkt manipulative Metaphern für elementare Funktionen des Informationsdialoges hergeleitet, implementiert und miteinander integriert.
Im Gegensatz zu anderen Ansätzen, die Kommando-, Menü- oder Formblatt-orientierte Interaktionsparadigmen verwenden, schlagen wir für die Mensch-Maschine-Schnittstelle von Informationssystemen eine interaktive Informationsvisualisierung vor, bei der den geometrischen, räumlichen und graphischen Attributen der dargestellten Informationsobjekte besondere Bedeutung zukommt. Mehrdimensionale, computergraphische Informationsvisualisierungen des informationellen Kontextes des Informationsdialoges bilden das gemeinsame Kommunikations- und Interaktionsmedium zwischen den konzeptuellen Informationsmodellen und den Information-Retrieval-Funktionen des Systems sowie dem mentalen Modell, das der Benutzer von der Informationsmenge und den Informationsfunktionen des Informationssystems hat. Dabei besteht zwischen den visuell direkt manipulativen computergraphischen Informationsvisualisierungsobjekten der Benutzungsschnittstelle und den Informationsobjekten der Datenbasis eine funktionale Verknüpfung, die dem Benutzer durch die visuelle Ausprägung der graphischen Visualisierungsobjekte und die Verwendung von visuellen Metaphern vermittelt wird. Die automatischen Such- und Bewertungsfunktionen des Datenbank- oder Information-Retrieval-Systems werden ebenfalls in Form visuell direkt manipulativer Interaktionsmechanismen zur Verfügung gestellt.

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Abstract

The use of thesaurus-based indexing is a common approach for increasing the performance of information retrieval. In this thesis, we examine the suitability of a thesaurus for a given set of information and evaluate improvements of existing thesauri to get better search results. On this area, we focus on two aspects: 1. We demonstrate an analysis of the indexing results achieved by an automatic document indexer and the involved thesaurus. 2. We propose a method for thesaurus evaluation which is based on a combination of statistical measures and appropriate visualization techniques that support the detection of potential problems in a thesaurus. In this chapter, we give an overview of the context of our work. Next, we briefly outline the basics of thesaurus-based information retrieval and describe the Collexis Engine that was used for our experiments. In Chapter 3, we describe two experiments in automatically indexing documents in the areas of medicine and economics with corresponding thesauri and compare the results to available manual annotations. Chapter 4 describes methods for assessing thesauri and visualizing the result in terms of a treemap. We depict examples of interesting observations supported by the method and show that we actually find critical problems. We conclude with a discussion of open questions and future research in Chapter 5.

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Abstract

Many real-world domains can be represented as large node-link graphs: 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. Computational manipulation of such large graphs is common, but previous tools for graph visualization have been limited to datasets of a few thousand nodes. 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. We assert that the two key advantages of computer-based systems for information visualization over traditional paper-based visual exposition are interactivity and scalability. 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. This thesis contains a detailed analysis of three specialized systems for the interactive exploration of large graphs, relating the intended tasks to the spatial layout and visual encoding choices. We present two novel algorithms for specialized layout and drawing that use quite different visual metaphors. The H3 system for visualizing the hyperlink structures of web sites scales to datasets of over 100,000 nodes by using a carefully chosen spanning tree as the layout backbone, 3D hyperbolic geometry for a Focus+Context view, and provides a fluid interactive experience through guaranteed frame rate drawing. The Constellation system features a highly specialized 2D layout intended to spatially encode domain-specific information for computational linguists checking the plausibility of a large semantic network created from dictionaries. 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 to help MBone maintainers find misconfigured long-distance tunnels. Each of these three systems provides a very different view of the graph structure, and we evaluate their efficacy for the intended task. We generalize these findings in our analysis of the importance of interactivity and specialization for graph visualization systems that are effective and scalable.

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Abstract

Die Schlagwortnormdatei (SWD) stellt als kooperativ erstelltes, kontrolliertes Vokabular ein aus dem deutschsprachigen Raum nicht mehr wegzudenkendes Mittel zur Verschlagwortung von Medien dar. Die SWD dient primär der Vereinheitlichung der Verschlagwortung. Darüber hinaus sind in der Struktur der SWD Relationen zwischen Schlagwörtern definiert, die eine gut vorbereitete Suche stark erleichtern können. Beispiel für solche Relationen sind die Unterbegriff-/Oberbegriffrelationen (Hyponym/Hyperonym) oder die Relation der Ähnlichkeit von Begriffen. Diese Arbeit unternimmt den Versuch, durch die Erstellung eines Such- und Visualisierungstools den Umgang mit der SWD zu erleichtern. Im Fokus der Arbeit steht dabei zum einen die Aufgabe des Fachreferenten, ein Medium geeignet zu verschlagworten. Diese Aufgabe soll durch die Optimierung der technischen Suchmöglichkeiten mit Hilfe von Schlagwörtern geschehen, z.B. durch die Suche mit Hilfe Regulärer Ausdrücke oder durch die Suche entlang der hierarchischen Relationen. Zum anderen sind die beschriebenen Relationen innerhalb der SWD oft unsauber spezifiziert, was ein negativer Seiteneffekt der interdisziplinären und kooperativen Erstellung der SWD ist. Es wird gezeigt, dass durch geeignete Visualisierung viele Fehler schnell auffindbar und korrigierbar sind, was die Aufgabe der Datenpflege um ein Vielfaches vereinfacht. Diese Veröffentlichung geht zurück auf eine Master-Arbeit im postgradualen Fernstudiengang Master of Arts (Library and Information Science) an der Humboldt-Universität zu Berlin.

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Abstract

Bei elektronisch vermittelten Kommunikationsprozessen im Kontext von kollaborativem Wissensmanagement in der Lehre entstehen sehr rasch komplexe Kommunikationsstrukturen mit reichhaltigen Verknüpfungen zu heterogenen Informationsmaterialien, die mit herkömmlichen Mitteln zu verfolgen und verfügbar zu machen sehr schnell schwierig bis unmöglich wird. Bisherige Formen von Orientierungshilfe werden eher durch konventionelle Mittel der Kommunikation und Interaktion unterstützt, und daher ist in der Regel kaum nachvollziehbar, wie Wissen, insbesondere dessen repräsentierende Konzepte zusammenhängt, sich entwickelt hat oder wo sich Wissenslücken ergeben. Eine fehlende Orientierung über die Kommunikationsprozesse hat u.a. zur Folge, dass (1) das Angebot elektronischer wissenschaftlicher Information nicht genutzt wird; (2) es zu Orientierungslosigkeit und kognitiven Überlastung kommt und damit die Wissensproduktion gehemmt wird; (3) Wissenslücken nicht aufgezeigt werden und somit in weiteren Diskursen nicht geschlossen werden können; (4) eine Unterstützung für die Moderation fehlt, um effizient Ursachen für Störungen in den Lernprozessen und Konflikten innerhalb der Gruppen zu erkennen; (5) die grundlegende Basis fehlt, um typische Fragen von Benutzern im Umgang mit einem kollaborativen Wissensmanagementsystem in der Lehre effizient beantworten zu können. In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept zur Visualisierung von Kommunikationsstrukturen vorgestellt, das zum Ziel hat, eine effiziente und effektive Orientierungs- und Navigationshilfe für ein kollaboratives Wissensmanagementsystem in der Lehre bereitzustellen. Dabei sollen typische Orientierungsfragen der Benutzer und der Moderation effizient beantwortet werden können. Das entwickelte Gesamtkonzept wurde in das Visualisierungssystem K3Vis umgesetzt und damit dessen Machbarkeit überprüft. K3Vis ist im Forschungsprojekt K3 integriert und steht für den produktiven Einsatz zur Verfügung. K3 steht für Kooperation, Kommunikation und InformationsKompetenz und ist ein von der Konstanzer Informationswissenschaft initiiertes Projekt im Kontext des kollaborativen Wissensmanagements in der Lehre. Im Rahmen dieser Arbeit wurden alle historischen, von den Studierenden kollaborativ erarbeiteten Arbeitsaufträge im Detail analysiert und dabei symptomatische Muster in Kommunikationsstrukturen ermittelt, die bei der Bewertung und der Moderation des Diskursverlaufs hilfreich sein können. An konkreten, "produktiven" Beispielen werden diese Diagnosemöglichkeiten anhand von Abbildungen diskutiert.