Experimentelle Beweise für Visualisierungen im Tufte-Stil?


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F: Gibt es experimentelle Beweise für minimalistische Visualisierungen im Tufte-Stil, die Daten sprechen, und nicht für Visualisierungen von beispielsweise Nigel Holmes ?

Ich fragte, wie ich den R-Plots hier Chart-Junk hinzufügen könne , und die Responder warfen mir eine kräftige Menge Snark zu. Es muss also einige experimentelle Beweise geben, die ich nicht kenne und die ihre Anti-Chart-Junk-Position unterstützen - mehr Beweise als nur "Tufte hat es gesagt". Recht?

Wenn solche Beweise existieren, widerspricht dies einer Menge psychologischer Untersuchungen, die wir in Bezug auf Menschen, deren Erinnerungsvermögen und Musteridentifikation durchgeführt haben. Ich würde mich also auf jeden Fall freuen, darüber zu lesen.

Eine kleine Anekdote: Auf einer Konferenz fragte ich Edward Tufte, wie er experimentelle Beweise dafür findet, dass Trödelanimationen und -videos das Verständnis des Menschen und das Erinnerungsvermögen verbessern [siehe die in Brain Rules zitierte Studie] . Seine Antwort: "Glaub ihnen nicht." Soviel zur wissenschaftlichen Methode!

PS: Natürlich nadle ich die Leute hier ein bisschen. Ich besitze alle Bücher von Tufte und finde seine Arbeit unglaublich. Ich denke nur, dass seine Anhänger einige seiner Argumente überverkauft haben.

HINWEIS: Dies ist eine erneute Veröffentlichung einer Frage, die ich bei StackOverflow gestellt habe . Moderatoren schlossen es, weil es nicht programmspezifisch war. CrossValidated könnte ein besseres Zuhause sein.

UPDATE: Es gibt einige nützliche Links im Kommentarbereich meines ursprünglichen Fragenpostens - nämlich zu den Arbeiten von Chambers, Cleveland und der datavis-Gruppe in Stanford.

UPDATE: Diese Frage beschäftigt sich mit ähnlichen Themen.


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Hat es Ihnen etwas ausgemacht, die Beweise dafür zu zitieren, dass Tufte / minimalistische Stiltabellen allen psychologischen Untersuchungen zu Menschen, ihrer Erinnerung und Mustererkennung widersprechen? Obwohl ich denke, dass dies eine gute Frage ist, lässt solch ein negativer und herablassender Ton Ihre Bitte nicht sehr aufrichtig erscheinen. Ich muss auch nicht 10 Minuten für Hintergrundrecherchen aufwenden, um meinen Vorschlag, Clevelands Arbeit als relevant für die Diskussion zu lesen, zu widerlegen.
Andy W

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@AndyW Ich habe "Brain Rules" und eine Diskussion über Nigel Holmes 'Forschung verknüpft. Hier ist ein weiterer Link, der meine Behauptung zu Schriftarten im Abschnitt mit den Originalkommentaren bestätigt. Ich könnte weitermachen, aber der grundlegende Punkt ist, dass sich das Gehirn mit besseren visuellen Elementen befasst, sie versteht und sich daran erinnert, die es erregen und herausfordern. Aber das basiert auf meiner Lektüre von PopPsych ...
Tiefststand

@AndyW ... Ich kann nicht so tun, als wäre ich eine Autorität in diesem Thema. Ich hoffe, dass jemand, der besser informiert ist, diesbezüglich einspringt. Auch meine Frage / Behauptung war zugegebenermaßen mutig. Ich wollte eine Antwort auslösen. Ich habe es ein wenig verwässert, damit es nicht negativ ist. Außerdem muss bei der Übersetzung etwas verloren gegangen sein. Ich dachte, Ihre Links zu Clevelands Werken wären relevant - daher meine Erwähnung im "UPDATE" zu meiner Frage.
Lowndrul

Ich denke, der Grund für die Snarkiness war Ihre Verwendung von Excel als Bezugspunkt / Ausgangspunkt. Sie haben die Diagramme nicht durcheinander gebracht, sie haben Excel durcheinander gebracht.
bill_080

Als Antwort auf @ bill_080 bin ich sicher, dass einige Leute die Charts zerlumpten. Ich hätte es getan, wenn ich eingewechselt wäre. Aber vielleicht war der Snark ungerechtfertigt; Ich habe jedenfalls keinen Beweis auf die eine oder andere Weise gelesen. Gute Frage!
Aaron - Reinstate Monica

Antworten:


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Die Literatur ist riesig. Experimentelle Beweise sind reichlich vorhanden, aber unvollständig. Für eine Einführung, die sich auf die psychologischen und semiotischen Untersuchungen konzentriert, siehe Alan M. MacEachren, How Maps Work (1995; 2004 in Paperback). Springe direkt zu Kapitel 9 (nahe dem Ende) und arbeite dich dann rückwärts durch jedes vorläufige Material, das dich interessiert. Die Bibliographie ist umfangreich (über 400 Dokumente), wird aber etwas langwierig. Obwohl der Titel einen Schwerpunkt auf die Kartografie legt, ist der größte Teil des Buches relevant für die Art und Weise, wie Menschen aus grafischen Informationen Bedeutung erzeugen und sie interpretieren.

Erwarten Sie nicht, eine endgültige Antwort aus solchen Nachforschungen zu erhalten. Denken Sie daran, dass sich Tufte, Cleveland und andere in erster Linie auf die Erstellung von Grafiken konzentrierten, die (vor allem) eine genaue, aufschlussreiche Kommunikation und Interpretation von Daten ermöglichen. Andere Grafiker und Forscher verfolgen andere Ziele, beispielsweise die Beeinflussung von Menschen, die Schaffung wirksamer Propaganda, die Vereinfachung komplexer Datensätze und die Darstellung ihrer künstlerischen Sensibilität in einem grafischen Medium. Dies ist fast genau das Gegenteil der ersten Reihe von Zielen, aus denen die sehr unterschiedlichen Ansätze und Empfehlungen hervorgehen.

In Anbetracht dessen denke ich, dass eine Überprüfung von Clevelands Forschungen hinreichend überzeugend sein sollte, dass viele von Tuftes Entwurfsempfehlungen eine angemessene experimentelle Rechtfertigung haben. Dazu gehören die Verwendung des Lügenfaktors, des Daten-Tinten-Verhältnisses, kleiner Multiplikatoren und von Chartjunk zur kritischen Auswertung und Gestaltung statistischer Grafiken.


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(+1) Ihr 2. Absatz erinnert mich an eine kürzlich geführte Diskussion (unter anderem mit Gelman, Kosara, Wickham) über Infografiken vs. Datenvisualisierung, zB Informationsvisualisierung ”vs.“ Statistische Grafiken , Infovis, Infografiken und Datenvisualisierung: Wo Ich komme aus und wohin ich gehen möchte oder statistische Grafiken und Informationsvisualisierung .
Chl

+1 Danke vor allem für den zweiten Absatz. Wie bei so vielen angewandten Statistiken hängt die Antwort davon ab, warum die Frage gestellt wurde und wer sie gestellt hat. (Nicht, dass dies die Wichtigkeit von Beweisen mindert; danke für die Frage, brianjd!)
Aaron - Wiedereinsetzung von Monica

(+1) auf beide für nützliche Hinweise. @chl dein 1. und 3. Link sind gleich. Wollten Sie für den 3. auf diesen Link verlinken ?
Lowndrul

Nur meine Intuition (ich habe den Verweis nicht gelesen), aber ich würde davon ausgehen, dass es keiner besonders eingehenden Studie bedarf, um zu zeigen, dass Boxplots im Tufte-Stil (zwei Balken und ein Mittelpunkt) vorhanden sind weitaus weniger verständlich als ein Standard-Boxplot (der seine eigenen Probleme hat). Die zusätzliche Tinte fügt keine weiteren Daten hinzu, erhöht jedoch die visuelle Masse, wodurch sie besser lesbar wird. Das Data-Ink-Ratio-Prinzip ist gut und kann angesichts prahlerischen Kartenmülls gut gehandhabt werden, es ist jedoch nicht absolut und sollte die Einschränkungen des menschlichen visuellen Wahrnehmungssystems berücksichtigen.
Naught101

Um Ihre Intuition zu testen, @ naught101, lade ich Sie ein, das Beispiel unter stats.stackexchange.com/a/13915 zu untersuchen . Die Designprinzipien von Tufte funktionieren dort gut, da viele Boxplots angezeigt und verglichen werden müssen: Die zusätzliche Tinte in Standard-Boxplots beeinträchtigt den Vergleich.
Whuber

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Hier sind einige;

  • Cleveland und McGill (1984, JASA) Graphical Perception: Theorie, Experiment und Anwendung auf die Entwicklung grafischer Methoden
  • Cleveland und McGill (1987, JRSSA) Graphical Perception: Die visuelle Dekodierung quantitativer Informationen auf grafischen Darstellungen von Daten
  • Lewandowsky und Spence (1989) Unterscheidung von Schichten in Streudiagrammen
  • Spence und Lewandowsky (1991) Anzeigen von Anteilen und Prozentsätzen
  • Spence Kutlesa and Rose (1999) Verwenden von Farbe zum Codieren der Menge in räumlichen Anzeigen

Fragen Sie bei Google nach den vollständigen Referenzen


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von LewSpe91 Zusammenfassung: "Eine Analyse der Art der Aufgabe und eine Überprüfung der psychophysischen Literatur legen nahe, dass das traditionelle Vorurteil gegenüber dem Tortendiagramm fehlgeleitet ist." GENAU! Nun, dieses Ergebnis hat mich überrascht. Aber das ist der Punkt: Es muss die wissenschaftliche Methode und nicht das datavis-Dogma angewendet werden, um die "besten" Möglichkeiten zur Visualisierung von Daten zu ermitteln. Wenn wir das tun, wird es sicher überraschendere Ergebnisse geben.
Tiefststand

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Denken Sie daran, dass die Informationsvisualisierung keine Insel ist, die von allen anderen Formen der visuellen Kommunikation abgeschnitten ist. Wenn Sie Arbeiten auf der Grundlage von evidenzbasierten Prinzipien erstellen möchten, ist es meines Erachtens am besten, zu prüfen, wo die Evidenz am stärksten ist.

Ich habe spezifische Forschungen über Datenvisualisierungstechniken und allgemeine Forschungen in der Kognitionswissenschaft und in der allgemeinen Entwurfsforschung gelesen und finde, dass es oft effektiver ist, zu überlegen, wie die leistungsfähigere, gründlichere allgemeine Forschung für jeden Auftrag und jedes verwendete Element gilt und nützlich, als zu versuchen, die eng angewandte feldspezifische Forschung anzuwenden, die oft unter kleinen Stichproben, schwachen Forschungstechniken, engen Untersuchungen und / oder tief verwurzelten Annahmen leidet.

Es gibt zwei ausgezeichnete Bücher, die ich als Einführung empfehle, eines mit der Wissenschaft als Ausgangspunkt, eines mit allgemeinen Prinzipien als Ausgangspunkt, die Beweise liefern:

  • Vision Science von Steve Palmer . Es ist ein Biest, und als Student hätte ich mir beinahe eine Rückenverletzung zugezogen, als ich es ein paarmal in einem Rucksack trug, aber es ist möglicherweise auch das beste naturwissenschaftliche Lehrbuch, das ich je gesehen habe, und ein großartiges Beispiel für Knackigkeit visuelle und verbale Kommunikation selbst. Ich habe es kürzlich durchgesehen, um die Kapitel mit Inhalten zu kennzeichnen, die direkt für meine Arbeit in den Bereichen Visualisierung und Informationsdesign relevant sind, wobei ich nur einige davon erwartet habe: Am Ende habe ich jedes Kapitel mit Ausnahme von einem gekennzeichnet.
  • Universelle Prinzipien des Designs von Rockport Press . Ein sehr ehrgeiziges und nützliches Buch, das die kognitionswissenschaftliche Forschung mit Fallstudien und Beispielen aus allen Bereichen des Designs zu einer Reihe äußerst klarer und direkter Doppelseiten zusammenfasst, die jeweils ein etabliertes, evidenzbasiertes und praktisches Prinzip abdecken praktische Vorschläge, Arbeitsbeispiele und Anregungen zur weiteren Lektüre. Sehr anregend, solange Sie es als eine Liste von Werkzeugen mit vorgeschlagenen Verwendungen betrachten, nicht als eine Liste von Regeln.

Der einzige Nachteil ist, dass dieser Ansatz mehr Nachdenken erfordert, um zu sehen, wie solche Prinzipien anwendbar sind. Wenn Sie auf der Suche nach einer Liste willkürlicher Regeln sind, wie es in der Community der Daten anscheinend viele gibt, würde ich sagen, dass es keine gibt, und es wird keine geben, es sei denn, die Leute machen massive, ungerechtfertigte Annahmen und Verallgemeinerungen oder erfinden Dinge . Die bessere Qualität der angewandten Forschung ist nützlich, aber es hilft, einen soliden Rahmen zu haben, in den sie sich einfügen kann.

Die meisten allgemeinen Prinzipien von Tufte wie Data-Ink und Chart-Junk lassen sich auf solide allgemeine Prinzipien wie Signal-Rausch-Verhältnisse, Abbildungsmaßstab, Dämpfung und andere zurückführen. Sie wurden mit strengen Annahmen und Verallgemeinerungen zu Ihren Zielen und Ihrer Zielgruppe kombiniert, die sie zu stumpfen Werkzeugen machen. Viele der offensichtlichen Widersprüche und Debatten in der angewandten Forschung sind überhaupt keine Widersprüche, wenn Sie einen Schritt zurücktreten, den Kontext berücksichtigen und die zugrunde liegenden Grundprinzipien und die Besonderheiten jedes Einzelfalls durcharbeiten.

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