Diplomarbeit

Evaluation und Weiterentwicklung einer Visualisierungsontologie

Aufgabenstellung

Durch den gezielten Einsatz von geeigneten Visualisierungen ist es für den Nutzer möglich, wichtige Informationen aus großen Datenmengen schnell und verständlich zu extrahieren. Doch gerade die Identifikation, welche Visualisierungen in welcher Situation die passenden sind, ist eine große Herausforderung. Um diese zu bewältigen, wurde in den letzten 20 Jahren auf dem Forschungsgebiet der Visualisierung eine Vielzahl von Terminologien und Taxonomien entwickelt. Deren gemeinsame Probleme sind, dass sie einerseits häufig nur einen thematischen Ausschnitt der Domäne, wie etwa die Daten, betrachten. Andererseits erlaubt ihr Formalisierungsgrad nicht, dass sie von Maschinen „verstanden“ werden können. Bisher existieren nur wenige Ansätze für die formelle, maschinell zu verarbeitende Beschreibung der Visualisierungseigenschaften mittels Ontologien. Basierend auf diesen Arbeiten sowie der Untersuchung einer Vielzahl von Visualisierungstaxonomien wird derzeit im Forschungsprojekte Mefisto in Kooperation mit dem Lehrstuhl Softwaretechnologie eine Visualisierungsontologie (VO) spezifiziert, die alle wichtigen Aspekte einer Visualisierung berücksichtigt, u. a. die Daten, Aufgaben, Interaktion und den Nutzer. Mit ihrer Hilfe soll die semi-automatische Auswahl von geeigneten Visualisierungen und die verständliche Darstellung von Daten ermöglicht werden.

Ziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung sowie die Überprüfung der Eignung der VO. Hierzu sind zunächst unterschiedlichste graphische Repräsentationen in der Breite, wie etwa verschiedene Diagrammtypen, Karten oder Graphen, mit dem Fokus auf die Datenschnittstelle zu untersuchen. U. a. sind hierbei die Anzahl und der Typ der dargestellten Datendimensionen aber auch andere Eigenschaften, wie etwa die Komplexität oder die Expressivität, in die Betrachtung einzubeziehen. Basierend auf dieser Analyse ist der aktuelle Stand der VO zu prüfen sowie ggf. weiterzuentwickeln. Abschließend ist die Eignung der VO am konkreten Anwendungsbeispiel zu evaluieren. Hierzu dient die im Rahmen des K-IMM Projektes entwickelte prototypische Desktop-Applikation Sim², die eine Reihe von Visualisierungskomponenten für die Darstellung Ontologie-basierter Dokumentinformationen bietet.

Im Einzelnen sind folgende Teilaufgaben zu bearbeiten:

Darstellung des Standes der Forschung und Technik bezüglich der Klassifikation und Beschreibung von Visualisierungen bzw. von Visualisierungskomponenten in semi-automatischen Visualisierungsprozessen
Charakterisierung unterschiedlichster graphischer Repräsentationen hinsichtlich
- der Anzahl benötigter Datendimensionen sowie deren Eigenschaften und
- weiterer Eigenschaften wie z. B. dem graphischen Format oder der Komplexität.
Konzeption und Weiterentwicklung der VO auf Basis der Ergebnisse der Visualisierungsbeschreibungen.
Evaluation der Eignung der VO am Beispiel Sim², insbesondere
- Konzeption und Umsetzung einer Beschreibung der Visualisierungskomponenten sowie der Datenschnittstellen und
- prototypische Realisierung einer Auswahlkomponente, die es dem Nutzer erlaubt, Visualisierungen für bestimmte Datenobjekte in die Anwendung zu integrieren.

Weitere Informationen

Autor(en):	Michael Aleythe
Laufzeit:	01.09.2010 - 31.03.2011
Verantwortlicher HSL:	Prof. Dr.-Ing. Klaus Meißner
Betreuer:	Dr.-Ing. Annett Mitschick Dipl.-Medieninf. Martin Voigt
Institut, Lehrstuhl:	SMT, Multimediatechnik
Zugehörige Projekte:	K-IMM Mefisto