Visualisaties die intuitief en helder de data weergeven
Grid Maps om geografische data coherent weer te geven
Visualisaties zijn overal, en ze helpen ons om data te begrijpen. Van simpele lijngrafieken om een stijging of daling aan te geven in waarden zoals inkomsten, BBP of inwonertal, tot complexe flowvisualisaties die laten zien hoe stormen over een land zullen trekken. Deze visualisaties worden gemaakt met behulp van algoritmes, het 'recept' waarmee een computer weet hoe de data weergegeven moet worden. Promovendus Max Sondag, van de TU/e-faculteit Mathematics and Computer Science, onderzocht hoe je algoritmes schrijft die coherente visualisaties kunnen maken voor verschillende soorten data. Sondag promoveert hierop op 30 november.
Een coherente visualisatie behoudt bepaalde relaties in de data en maakt ze zichtbaar. Als er een partroon in de data zit, zou je die moeten kunnen zien in de visualisatie. En als er een patroon zichtbaar is in de visualisatie, dan moet je erop kunnen vertrouwen dat dat patroon ook werkelijk in de data aanwezig is en niet slechts een ongewenst effect is van het algoritme. Als dit beide kanten op waar is, is de visualisatie coherent.
Grid Maps, een van de visualisatietypes waar Sondag naar heeft gekeken, zijn een interessante manier om data coherent weer te geven. In de Grid Map in de illustratie is iedere gemeente in Nederland weergegeven door een enkel vierkantje. Deze weergave kan bijvoorbeeld gebruikt worden om te laten zien welke politieke partij de meeste stemmen heeft in een gemeente of hoeveel COVID-19-besmettingen er zijn in Nederlandse gemeentes.
Gemeentes op de juiste plaats
Het voordeel van een Grid Map (rechts) ten opzichte van een ingekleurde gemeentekaart (links) is dat de Grid Map iedere gemeente even groot weergeeft, waardoor we ze perceptueel een even grote waarde toekennen. Anders zouden grotere gemeentes zoals die in Friesland misschien meer aandacht trekken dan kleinere zoals die in Noord-Brabant.
Om een corente Grid Map te maken moeten de vierkantjes die de gemeenten voorstellen samen niet alleen weer op Nederland lijken, maar ook individueel in de juiste positie ten opzichte van elkaar staan. Alleen als het algoritme alles op de juiste plek zet, niet alleen globaal maar ook qua onderlinge relaties, kan misinterpretatie van de kaart voorkomen worden. Zonder dit niveau van samenhang zouden gemeenten op een hele andere plek komen te staan dan waar je ze zou verwachten.
Tijdens zijn onderzoek heeft Sondag vier coherente visualisatie-algoritmes ontworpen, waaronder een die Grid Maps kan maken voor verschillende vormen, zoals de grofweg rechthoekige vorm van de VS, onregelmatige vormen met grote meren zoals Nederland en langwerpige vormen zoals het Verenigd Koninkrijk. Dit kan zeer waardevol zijn voor mensen - zoals onderzoekers en journalisten - die een betrouwbare manier nodig hebben om data te visualiseren voor een groot publiek.
Titel van de dissertatie: Algorithms for coherent rectangular visualizations. Promotor prof.dr. B. Speckmann en copromotor dr. W. Meulemans.