Visualisointi näyttää ison kuvan päätöksentekijälle

07.05.2012

Ihmisaivot sopivat huonosti moniulotteisen datan analysointiin. Diplomi-insinööri Mikko Berg tutki Aalto-yliopiston väitöstyössään, miten graafiset visualisoinnit voivat auttaa ihmistä monimutkaisen tiedon ymmärtämisessä.

Työ sai alkunsa MTV3:n internet-vaalikoneissa käytetyistä visualisoinneista, jotka sijoittivat samalla tavalla ajattelevat ehdokkaat graafisella kartalla lähelle toisiaan.

– Hyvät visualisoinnit voivat auttaa tekemään hyviä päätöksiä, esimerkiksi valitsemaan hyvän ehdokkaan vaaleissa, tutkija Mikko Berg kertoo.

Bergin mediatekniikan alan väitöstyö yhdistelee kognitiotiedettä, psykologiaa ja näkötutkimusta. Tutkimus selvittää, miten aivot hyödyntävät visualisointia perehtyessään monimutkaiseen informaatioon. Visualisointien käyttöä ymmärryksen apuna tutkittiin havainnoimalla, miten ihmiset käyttivät vuoden 2004 EU- ja kuntavaalien vaalikonetta.

Informaatiota on jo luolamaalauksista lähtien välitetty kuvina. Klassinen esimerkki hyvästä numerotiedon visualisoinnista on sairaanhoitaja Florence Nightingalen piirtämä havainnollistus vuoden 1855 Krimin sodassa kuolleista. Hygienian tärkeyttä alleviivannut graafi kertoo katsojalle, että sotilaat kuolivat seitsemän kertaa todennäköisemmin sairaaloissa leviäviin tauteihin kuin ampumahaavoihin.

– Visualisointi antaa yleiskuvan ja auttaa monimutkaisen aineiston ymmärtämistä, Berg kertoo. Ympäristöä katsoessa tulee tunne, että näkee kaiken. Todellisuudessa mieleen jää vain karkea yleiskuva, sillä tarkan näön alue on hyvin kapea. Katse kiinnittyy nopeasti uusiin yksityiskohtiin.

– Silmä liikkuu nopeasti, kolme kertaa sekunnissa uuteen kohteeseen. Näköaisti toimii kuten internet – tulee tunne, että kaikki tieto käsillä, mutta oikeastaan se haetaan palvelimelta vasta kun sitä tarvitaan, Mikko Berg havainnollistaa.

Taulukkomuotoinen numerodata on ihmisen tiedonkäsittelyjärjestelmälle kova pala purtavaksi. Jokaista numeroarvoa täytyy katsoa yksitellen, eikä yleiskuvaa ole helppo muodostaa. – Ihmisen työmuistiin mahtuu vain muutama luku tai sana kerrallaan, Berg sanoo.

Samasta aineistosta tehty graafi auttaa yleiskuvan muodostamisesta. Samalla ääreisnäkömme saa kallisarvoisia vihjeitä siitä, mihin katse kannattaa kiinnittää.

Hyvä visualisointi vähentää työmuistimme kuormitusta

Tietotekniikka on avannut visualisoijille aivan uusia mahdollisuuksia. Esimerkiksi MTV3:n vaalikoneen 25 kysymystä muodostavat 25-ulotteisen vastausavaruuden. Satojen ehdokkaiden vastauksista on vaikea saada yleiskuvaa.

Aalto-yliopistossa kehitettyjen itseorganisoituvien karttojen (SOM, Self-organizing map) avulla ehdokkaat voidaan sijoittaa kaksiulotteiselle pinnalle siten, että mielipiteiltään toisiaan muistuttavat ehdokkaat sijaitsevat kartalla lähellä toisiaan.

Bergin tutkimuslöydösten perusteella visualisoinnin suunnittelijan kannattaa hyödyntää myös internetin mahdollisuutta vuorovaikutukseen. Vuorovaikutteisessa visualisoinnissa käyttäjä voi valita itse eri muuttujia ja testata mitä tapahtuu, jos vastaankin vaalikoneessa toisin.

– Monet asiat ymmärretään tekemällä, Berg muistuttaa.

Tutkimuksen mukaan hyvä visualisointi vähentää työmuistimme kuormitusta.

– Työmuistia voi ulkoistaa visualisointityökalulle. Jos aivot jäsentävät, mistä silmä löytää yksittäisen tiedon nopeasti, ei tarvitse painaa epäolennaista tietoa mieleen. Et halua välttämättä painaa mieleen yksittäisen ehdokkaan vastausta tiettyyn vaalikoneen kysymykseen, Berg sanoo.

Hyvän visualisoinnin tekeminen on vaikeaa, sillä esitettävät asiat ovat monimutkaisia.

– On esimerkiksi vaikea päättää ketä kannattaisi äänestää. Se on selvitystyö, johon hyvä visualisointi voi tarjota työkalut, Berg toteaa.

DI Mikko Bergin mediatekniikan alan väitöskirja Human abilities to perceive, understand, and manage multidimensional information with visualizations tarkastettiin Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa 27.4. Vastaväittäjänä toimi professori Erica de Vries, Université Pierre-Mendès-France.

Väitöstyö verkossa

Lisätietoja:
Psykologiamanuenssi Mikko Berg
HYKS, Neuropsykiatrian poliklinikka
mikko.j.berg [at] helsinki [dot] fi
puh. 041 545 6545

Takaisin

Bookmark and Share