Grundlagen der Informationsvisualisierung Jakob Mischek

Grundlagen der Informationsvisualisierung
Jakob Mischek
Abbildung 1: Beispiel für eine Visualisierung relationaler Daten, Quelle: http://wellformed.eigenfactor.org/radial.html
Mit dieser Einführung in die Informationsvisualisierung begeben wir uns in
einen neuen Bereich der Datenvisualisierung. Informationsvisualisierung unterscheidet sich von der wissenschaftlichen Visualisierung durch die ihr zugrunde
liegenden Daten. Vereinfacht gesagt ist die Datengrundlage der wissenschaftlichen
Visualisierung ein Menge von numerischen Messwerten, positioniert in einem Gitter.
Informationsvisualisierung hingegen befasst sich neben numerischen Werten mit
allen möglichen Datentypen, gespeichert in abstrakten Datenstrukturen. Insbesondere in der Informatik sind diese Datenstrukturen in vielen Bereichen präsent. Sie
umfassen unter anderem Datenbanken, Tabellen, Graphen und Bäume. Graphen und
Bäume zählen zu den relationalen Daten. Sie beschreiben beispielsweise Dateisysteme (Baumstruktur), Netzwerke (Graph) und Vererbungshierarchien (hierarchischer
Graph) (siehe Abbildung 2).
Die Informationsvisualisierung sucht Wege, für diese Datenstrukturen eine aussagekräftige visuelle Repräsentation zu erstellen, die dem Benutzer einen Überblick
über die Daten verschafft, sowie Zusammenhänge und Strukturen zeigt.
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Abbildung 2: Vererbungshierarchie mit mehrfacher Vererbung, Quelle:
http://www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS09/alp3/folien/alp3-2.2-Vererbung.pdf
Wichtige Begriffe
Ein Großteil der Informationsvisualisierung beschäftigt sich mit Graphen und
Bäumen. Ein Graph besteht aus Knoten und Kanten. Eine Kante verbindet immer zwei Knoten. An einem Knoten können beliebig viele Kanten liegen. Eine
Verbindung zwischen zwei Knoten über Kanten und Knoten nennt man Weg. Eine
spezielle Form von Graphen sind Bäume, die dadurch charakterisiert sind, dass es
in ihnen keine Kreise gibt. Kreise sind geschlossene Wege. Zwischen zwei Knoten
in einem Baum gibt es immer genau einen Weg. In einem Baum sind also alle
Elemente zusammenhängend. Wird in einem Baum ein Knoten als Wurzelknoten
ausgezeichnet, dann stellt der Baum eine hierarchische Struktur da. Der Wurzelknoten ist die oberste Ebene der Hierarchie. Er besitzt eine Anzahl Kinderknoten,
die jeweils wieder Kinderknoten besitzen können, aber nie mehr oder weniger als
genau einen übergeordneten Elternknoten. Besitzt ein Knoten keine Kinder, nennt
man ihn Blatt.
Links
Viele interessante Beispiele für angewandte Informationsvisualisierung findet man
auf den folgenden Webseiten:
• http://www.visualcomplexity.com/
• http://www.infosthetics.com/
• http://www.chrisharrison.net/
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