Interaktivnost in oblikovanje informacij

1. sklop: Uvod v vizualizacijo informacij in oblikovanje interakcij

• Definicije: DataVis, InfoVis, SciVis, Interaction Design
• Učni plan, orodja (D3, Vega-Lite, Unity, WebGL)
• Ključni koncepti: paradigme interakcije, pripovedovanje zgodb, generiranje vpogleda

2. sklop: Zaznavanje, kognicija in podatkovne strukture v vizualizaciji

• Vizualna percepcija, Gestalt zakoni, pozornost in spomin
• Osnove vizualnega kodiranja: položaj, oblika, velikost, barva, gibanje
• Podatkovni tipi in strukture: tabelarne, hierarhične, relacijske, prostorske, časovne

3. sklop: Vizualno kodiranje in načela oblikovanja

• Izraznost in učinkovitost

• Taksonomija grafikona: stolpec, črta, območje, tortni diagram, razpršeni diagram, omrežje, matrika
• Izbira vizualnih kodiranj
• Načrtovanje na podlagi opravil: iskanje, primerjava, pregled, filtriranje, raziskovanje

4. sklop: Večspremenljiva in visokodimenzionalna vizualizacija

• Vizualizacija večspremenljivih podatkov: glifi, razpršene matrike, vzporedne koordinate
• Zmanjševanje dimenzionalnosti: PCA, t-SNE, UMAP
• Učinkovito kodiranje več spremenljivk
• Tehnike vizualne abstrakcije in redukcije

5. sklop: Tehnike interakcije v vizualizaciji

• Modeli interakcije: neposredna manipulacija, ščetkanje, povezovanje, povečava, filtriranje
• Upravljanje stanja in povratne informacije uporabnikov
• Sestava nadzorne plošče in raziskovalni vmesniki

6. sklop: Vizualizacija negotovosti

• Vrste negotovosti: na ravni podatkov, na ravni modela, zaznavna
• Vizualno kodiranje negotovosti: vrstice napak, zamegljenost, animacija
• Kognitivne pristranskosti in vizualno zaupanje
• Aplikacije v umetni inteligenci in simulaciji

7. sklop: Geoprostorska vizualizacija

• Koordinatni sistemi, projekcije zemljevidov, prostorski spoji
• Horopleti, točkasti zemljevidi, toplotni zemljevidi, zemljevidi simbolov
• Prostorsko-časovni podatki in dinamično upodabljanje

8. sklop: Časovna in prostorsko-časovna vizualizacija

• Časovne vrste: črtni grafikoni, majhni delilniki, horizontni grafi
• Koledarji, zaporedja dogodkov, animacije
• Združevanje prostorskih in časovnih plasti

9. sklop: AR/VR za vizualizacijo podatkov

• Načela potopne vizualizacije
• Okolja z zaslonom na glavi (HMD) v primerjavi z ročno AR
• Prostorska interakcija in multimodalni vnos
• Študije primerov v znanstvenih in mestnih podatkih

10. sklop: Strojno učenje in razložljiva vizualizacija

• Ponazoritev modela (drevesa, plasti, vdelave)
•  Orodja XAI: SHAP, LIME, zemljevidi izrazitosti
• Vizualna analitika za modele črne skrinjice
• Etika, pristranskost in podpora pri odločanju

11. sklop: Vizualizacija v realnem času in vizualna analitika

• Progresivno upodabljanje, pretakanje podatkov, upodabljanje na podlagi skic
• Optimizacija učinkovitosti delovanja v spletnih kontekstih
• Načela vizualne analitike: združevanje avtomatizirane analize z interaktivno vizualizacijo
• Osmišljanje in odločanje na podlagi vizualizacije

12. sklop: Pripovedništvo s podatki

• Narativne tehnike v vizualizaciji
• Grafikoni z opombami, scrollytelling
• Študije primerov (NYT, Gapminder, Datawrapper)

13. sklop: Sodelovalna vizualizacija in večuporabniški sistemi

• Sinhrono in asinhrono sodelovanje
• Skupno stanje, izvor, opomba
• Študije primerov: nadzorne plošče za sodelovanje, državljanska znanost, izobraževanje

14. sklop: Projektni studio in kritika

• Kritike oblikovanja: ponovitev projekta in povratne informacije vrstnikov
• Ocenjevalni okviri za InfoVis: metrike, ki temeljijo na vpogledu, uporabnost
• Zaključna razprava: prihodnost interakcije in vizualizacije

15. sklop: Zaključne predstavitve projektov

• Končne predstavitve projekta in navodila
• Povratne informacije vrstnikov + inštruktorjev
• Oddaja poročila in kode/artefaktov

Na večini predavanj bo zadnja ura posvečena predstavitvi najsodobnejših del z ustrezne teme.

Cilji:

• Oblikovanje in izvajanje interaktivne vizualizacije podatkov z uporabo ustreznih vizualnih kodiranj, postavitev in tehnik interakcije z uporabniki.
• Analiza in ovrednotenje sistemov za vizualizacijo podatkov glede na uporabnost, kognitivno učinkovitost in vizualno zaznavanje.
• Integracija geoprostorskih, večspremenljivih, časovnih in negotovih podatkov v skladne in učinkovite vizualne predstavitve.
• Razvoj poglobljene vizualizacije z uporabo ogrodij AR/VR za raziskovanje prostorskih podatkov in interaktivno pripovedovanje zgodb.

Kompetence:

• Razumeti teoretične temelje vizualizacije informacij, vključno s človeško percepcijo, vizualnim kodiranjem in modeli interakcije.
   
• Naučiti se izbrati ustrezne tehnike vizualizacije na podlagi podatkovnih tipov, ciljev analize in potreb uporabnikov.
• Raziskati vlogo interakcije pri podpiranju raziskovalne analize podatkov in pripovedovanja zgodb na različnih področjih.

Kritično oceniti etične, kognitivne in komunikacijske razsežnosti vizualnih predstavitev v aplikacijah v resničnem svetu.

Predavanja s podporo avdio-vizualne opreme. Laboratorijske vaje v učilnici z ustrezno strojno in programsko opremo. Delo posamezno in v skupinah. Praktično delo in vrednotenje produktov.