Väitöskirjan tiedot

Tiedon esitystapa vaikuttaa suuresti sen ymmärrettävyyteen. Eri tavat sopivat eri tilanteisiin: tilanteesta riippuen jokin tapa voi olla tehokkaampi, tarkempi tai käyttäjälle miellyttävämpi kuin jokin toinen.

Tiedon esitystavoilla ja niiden tutkimuksella on pitkä historia, jonka tarkkaa alkupistettä ei edes tunneta. Viimeisen kahden vuosikymmenen aikana on tärkeäksi tutkimusalueeksi noussut tietokoneavusteinen visualisointi, jossa käyttäjä voi käsitellä tietokoneen näytöllä esitettyä tiedon visualisointia ja siten saada useita erilaisia näkymiä samaan tietoon. Vuorovaikutus parantaa erityisesti abstraktin ja monimutkaisen tiedon ymmärrettävyyttä.

Tiedon visualisoinnin tutkimuksessa yksi avoin ongelma-alue on moniulotteisen tiedon visualisointi. Oletetaan, että olet myymässä kesämökkiäsi, ja haluat päästä selville nykyisestä hintatasosta. Pian selviää, että siihen vaikuttaa moni tekijä: sijainti, varustelutaso, palstan koko, mökin koko, järvenrantapalsta, jne. Perinteisiä businessgraafikoita käyttäen tällaisen tietojoukon havainnollistaminen on vaikeaa, ja parhaimmillaankin ne pystyvät tarjoamaan näkymän jossa painottuvat vain muutamat monista muuttujista, eli ulottuvuuksista.

Yksi-, kaksi- ja kolmiulotteisen tiedon esittämiseen voidaan hakea ymmärtämistä helpottavia vertauksia ja malleja ympäröivästä todellisuudesta, mutta moniulotteisen tiedon visualisoinnissa ei tätä mahdollisuutta ole. Tästä syystä moniulotteisen tiedon esitystapoja on usein vaikea ymmärtää ja käyttää.

Tampereen yliopistossa 21.4. tarkastettavassa väitöskirjassa esitellään kolme moniulotteisen tiedon visualisointimenetelmää ja esitetään parannuksia niiden vuorovaikutustekniikoihin. Visualisointitekniikoiden ominaisuuksia ja ehdotettuja parannuksia tutkittiin toteuttamalla prototyyppisovelluksia, joita arvioitiin käyttäjäkokeissa. Kokeissa tutkittiin visualisointimenetelmien tehokkuuden lisäksi niiden subjektiivista hyväksyttävyyttä ja miellyttävyyttä käytettävyystutkimuksen keinoin.

Tutkimuksen kohteena olevat kolme menetelmää perustuvat rinnakkaiskoordinaatteihin, permutaatiomatriisiin ja moniulotteisiin kuvakkeisiin. Rinnakkaiskoordinaatit mahdollistavat moniulotteisen tiedon esittämisen samansuuntaisten koordinaattiakseleiden avulla, jolloin kolmen ulottuvuuden rajoitus saadaan kierrettyä. Tässä tutkimuksessa on esitetty parannuksia rinnakkaiskoordinaatteja hyödyntävien sovellusten käyttöliittymään sekä raportoitu SQL-kyselykielen ja rinnakkaiskoordinaattiesitystavan tehokkuutta ja käytettävyyttä vertaileva koe. Permutaatiomatriiseihin perustuvassa menetelmässä tietoja sisältävä taulukko voidaan muuttaa suoraviivaisesti kuvaksi korvaamalla arvot vastaavan kokoisella kuvaelementillä. Tätä esitystapaa voidaan käyttää vuorovaikutteiseen visualisointiin, jolloin käyttäjä voi vaihtaa rivien ja sarakkeiden paikkaa ja näin havaita samanlaisten tietoalkioiden ryhmiä. Permutaatiomatriisiin liittyen työssä on kehitetty uusi ja tehokkaampi vuorovaikutteinen tapa etsiä samanlaisten tietoalkioiden ryhmiä. Kolmas työssä käsitelty menetelmä perustuu painetuissa visualisoinneissa käytettyihin moniulotteisiin kuvakkeisiin ja niistä muodostettuihin ristiintaulukointeihin. Työssä osoitetaan, että visualisoitavaan tietoon sisällöllisesti liittyvät kuvakkeet, esimerkiksi auton visualisointi kuvakkeella jossa konepellin pituus vastaa moottorin tehoa, korin takakenoisuus kiihtyvyyttä jne., parantavat niiden tulkintatarkkuutta.

Kokonaisuutena väitöskirja osoittaa, että moniulotteisen tiedon esittäminen ja käsittely voidaan tehdä entistä helpommin ymmärrettäväksi kehittämällä vuorovaikutustekniikoita ja arvioimalla niitä käyttäjäkeskeisten suunnittelumenetelmien avulla.