Modellierung kognitiver Prozesse in der Visualisierung

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines kognitiven Modells, um das Lesen von Visualisierungen zu simulieren. Für die Überprüfung des Mehrwerts neuer Visualisierungstypen müssen häufig aufwendige Studien mit Probanden durchgeführt werden. Mithilfe von Eye-Tracking-Systemen zeichnen Forscher die Augenbewegungen (Sakkaden) der Probanden auf und optimieren daraufhin die neuen Visualisierungstypen. Um die Kosten für Studien zu senken und die Optimierungsvorgänge zu beschleunigen, wird in dieser Arbeit ein kognitives Modell vorgestellt, das Augenbewegungen einzelner Probanden einer Visualisierungsstudie simuliert. Hierzu berechnet das Modell Fixationen und Fixationszeiten anhand verschiedener Einflussfaktoren. Das theoretisch erarbeitete Modell wurde in Form eines Prototyps als Computerprogramm implementiert und ist durch eine Studie validiert worden.

This work presents a cognitive model to simulate the reading of visualizations. Often there have to be extensive studies with human subjects to evaluate the gain of value of new visualizations. With the aid of eye tracking systems researchers record the subjects' eye movements (saccades) and optimize their visualizations. To reduce the expenses for user studies and to speed up the optimization process, this paper presents a cognitive model, which simulates eye movements of subjects in a visualization user experiment. The model calculates fixations and fixation durations using various factors. It has been partially implemented as a prototype and was validated in a user study.