Grundlagen der Informationsvisualisierung Jakob Mischek
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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. 1 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/ 2
