Paarweiser visueller Vergleich von gerichteten, azyklischen Graphen: Entwicklung von Gestaltungsrichtlinien basierend auf Mensch-Maschine Interaktion

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Tatiana Landesberger von Antburg
• Fachliche Zuordnung: Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283588368

Das Ziel dieses Projekts ist es, den paarweisen Vergleich von Netzwerkvisualisierungen zu verbessern, indem man geeignete Designrichtlinien entwickelt, die auf Forschungsergebnissen der kognitiven Psychologie beruhen. Das Projekt wird sich mit dem visuellen Vergleich von gerichteten, azyklischen Graphen mit einem einzelnen Wurzelknoten beschäftigen. Diese Art von Vergleich ist z.B. für die Biologie für die Analyse von phylogenetischen Bäumen oder in der Auswertung von Ausfalleffekten in Finanznetzwerken sehr wesentlich. In diesen Situationen untersuchen die AnwendungsexpertInnen die Gemeinsamkeiten und die Unterschiede zwischen den zu vergleichenden zwei Netzwerken. Dieser Vergleich wird oft durch Visualisierungen unterstützt. Visuelle Datenexploration hilft bei der genauen Identifikation von den Stellen in den Graphen, wo die Unterschiede in Netzwerkstrukturen liegen, und unterstützen dadurch die Gewinnung von präziseren Erkenntnissen aus den Netzwerkunterschieden.Effektiver visueller Vergleich von Netzwerken benötigt eine gut gestaltete Darstellung von Daten. Eine derartige Darstellung beruht auf Regeln, die, unter anderem, aus der Kognitionsforschung und der Forschung in Mensch-Maschine Interaktion (MMI, bzw. HCI) stammen. Bisher hat sich die Forschung in MMI hauptsächlich mit Gestaltungsregeln für die Darstellung von individuellen Netzwerken beschäftigt. Für die Unterstützung des visuellen Vergleichs von Graphen gibt es daher noch viele offene Forschungsfragen. Im Rahmen dieses Projekts werden wir Studien zu kognitiven und perzeptuellen Aspekten von paarweisem visuellem Netzwerkvergleich an Graphen durchführen. In diesem Zusammenhang werden wir sowohl das Erkennen von strukturellen Unterschieden als auch von Unterschieden in Knotenbezeichnungen in kleinen und großen Graphen untersuchen.Die vorgesehenen Projektergebnisse sind neuartige Designrichtlinien für den visuellen Vergleich von Netzwerkdarstellungen, insbesondere für gerichtete, azyklische Graphen. Diese Gestaltungsregeln werden den visuellen Vergleich von Netzwerkdarstellungen verbessern. Wir werden Faktoren identifizieren, die das Erkennen und die Interpretation von Unterschieden in kleinen und großen Graphen von verschiedenen Typen (ohne Knotenbeschriftung, mit kategorischen Knotenbeschriftungen und mit eindeutigen Knotenbeschriftungen) beeinflussen. Wir werden auch neue Benchmarkdatensätze für HCI-Studien über visuelle Netzwerkvergleiche präsentieren.Dieses Projekt verbindet Forschung in zwei Gebieten: Visualisierung von Graphen und Mensch-Maschine Interaktionsforschung. Deswegen wird eine enge Kooperation zwischen ExpertenInnen aus beiden Gebieten benötigt. In diesem Antrag sind die Experteninnen Frau Dr. Landesberger von Antburg, Deutschland und Frau Prof. Pohl, Österreich. Deswegen beantragen wir ein internationales Kooperationsprojekt im Rahmen von D-A-CH.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Mitverantwortlich(e): Privatdozentin Dr. Margit Pohl