Progressive Analytics: A Computation Paradigm for Exploratory Data Analysis

Exploring data requires a fast feedback loop from the analyst to the system, with a latency below about 10 seconds because of human cognitive limitations. When data becomes large or analysis becomes complex, sequential computations can no longer be completed in a few seconds and data exploration is severely hampered. This article describes a novel computation paradigm called Progressive Computation for Data Analysis or more concisely Progressive Analytics, that brings at the programming language level a low-latency guarantee by performing computations in a progressive fashion. Moving this progressive computation at the language level relieves the programmer of exploratory data analysis systems from implementing the whole analytics pipeline in a progressive way from scratch, streamlining the implementation of scalable exploratory data analysis systems. This article describes the new paradigm through a prototype implementation called ProgressiVis, and explains the requirements it implies through examples.Comment: 10 page

NodeTrix: Hybrid Representation for Analyzing Social Networks

The need to visualize large social networks is growing as hardware capabilities make analyzing large networks feasible and many new data sets become available. Unfortunately, the visualizations in existing systems do not satisfactorily answer the basic dilemma of being readable both for the global structure of the network and also for detailed analysis of local communities. To address this problem, we present NodeTrix, a hybrid representation for networks that combines the advantages of two traditional representations: node-link diagrams are used to show the global structure of a network, while arbitrary portions of the network can be shown as adjacency matrices to better support the analysis of communities. A key contribution is a set of interaction techniques. These allow analysts to create a NodeTrix visualization by dragging selections from either a node-link or a matrix, flexibly manipulate the NodeTrix representation to explore the dataset, and create meaningful summary visualizations of their findings. Finally, we present a case study applying NodeTrix to the analysis of the InfoVis 2004 coauthorship dataset to illustrate the capabilities of NodeTrix as both an exploration tool and an effective means of communicating results

Une architecture multi-dispositifs

National audienceLes boîtes à outils graphiques ne gèrent qu'un clavier, une souris et un nombre limité de techniques d'interaction. La prolifération de nouveaux dispositifs, en particulier pour les jeux, la CAO, le dessin et l'accès aux handicapés, n'est donc pas prise en compte. Cet article décrit une nouvelle architecture permettant la gestion de multiples dispositifs d'entrée et leurs connexions avec des composants actifs. Notre architecture est loin d'être achevée et pose plus de questions qu'elle n'en résout, mais c'est aussi une bonne propriété pour un travail de recherche

The svgl toolkit: enabling fast rendering of rich 2D graphics

As more and more powerful graphical processors be- come available on mainstream computers, it becomes possible to investigate the design of visually rich and fast interactive applications. In this article, we present S VGL , a graphical toolkit that enables programmers and design- ers of interactive applications to benefit from this power. The toolkit is based on a scene graph which is translated into an optimized display graph. After describing the algorithms used to display the scene, we show that the toolkit is two to fifty times faster than similar toolkits

Étude d'une Boîte à Outils Multi-Dispositifs

International audienceLes boîtes à outils graphiques actuelles ne gèrent qu'un clavier, une souris et un nombre limité de techniques d'interaction. La prolifération de nouveaux dispositifs, en particulier pour les jeux, la CAO, le dessin et l'accès aux handicapés n'est donc pas prise en compte. Cet article présente une étude des difficultés à gérer les modes d'interaction étendus au niveau des boîtes à outils, ainsi qu'une architecture de widget découplant la gestion des événements de la présentation. Cette architecture est réminiscente du modèle MVC de Smalltalk : elle redonne son existence à la composante contrôle qui avait disparue des boîtes à outils. Cependant, notre version définit une interface générique de communication avec la partie vue du widget. Plusieurs contrôleurs peuvent fonctionner en parallèle dans le même widget, autorisant l'interaction pa- rallèle tout en évitant les conflits à un niveau de granularité correspondant aux zones visuelles gérées par le widget. Nous montrons une implémentation partielle de l'architecture dans Java Swing et décrivons quelques contrôleurs spécifiques que nous avons implémentés : un pointeur contrôlé par le clavier et un autre par la voix. Ces pointeurs coexistent et fonctionnent parallèlement sans que l'interface utilisateur ne soit modifiée

07221 Executive Summary - Information Visualization - Human-Centered Issues in Visual Representation, Interaction, and Evaluation

Information Visualization (InfoVis) focuses on the use of visualization techniques to help people understand and analyze data. While related fields such as Scientific Visualization involve the presentation of data that has some physical or geometric correspondence, Information Visualization centers on abstract information without such correspondences. One important aim of this seminar was to bring together theoreticians and practitioners from Information Visualization and related fields as well as from application areas. The seminar has allowed a critical reflection on actual research efforts, the state of field, evaluation challenges, etc. This document summarizes the event

From the Individual to the Group: Integrating Asynchronous Collaboration with Co-located Work

International audienceA large amount of data analysis work is conducted by individuals interspersed with formally arranged or spontaneous face-to-face meetings. Visual analytics tools provide no easy solution to bridge the gap between such individual and face-to-face work situations. They are typically either designed to work well for individuals or for teams but do not support to be used interchangeably in both synchronous and asynchronous work settings. In order to make collaboration effortless and worth undertaking, however, individuals have to be able to fluidly switch in and out of synchronous collaboration with others, to bring their own data, its visual representations, as well as all data modifications and annotations to a shared meeting where both data and representations can not only be presented but also interacted with, modified, and further analyzed together with others

Visualisation physique et tangible de l'information

Les visualisations, dans le sens général de représentations externes et physiques de données, sont plus anciennes que l'invention de l'écriture. De manière générale, les représentations externes encouragent la cognition et la pensée visuelle, et nous avons développé des savoir-faire pour les créer et les exploiter. La révolution informatique a augmenté la quantité de données qu'il est possible de collecter et de traiter, et a diversifié les façons de les représenter visuellement. Les systèmes de visualisation assistés par ordinateur, et étudiés dans le domaine de la visualisation d'information, sont aujourd'hui si puissants et complexes que nous avons besoin de techniques d'interaction très sophistiqués. Grâce au développement des possibilités technologiques au-delà des ordinateurs de bureau, un large éventail d'utilisations émerge. Non seulement des surfaces d'affichage de formes et de tailles variées permettent de montrer des visualisations plus riches, mais aussi des dispositifs d'entrée de nouvelle génération peuvent être utilisés qui exploitent les aptitudes humaines à manipuler les objets physiques. Cependant, ces technologies sont peu étudiées dans le contexte de la visualisation d'information. Tout d'abord, un premier problème découle d'une terminologie insuffisante. Dans cette thèse, je définis et étudie entre autres le concept de corporalisation (embodiment) pour la visualisation d'information. Concernant les visualisations, la corporalisation réfère à la congruence entre les éléments visuels d'une visualisation et leurs formes physiques. Ce concept intègre des concepts déjà connus tels que la tangibilité. Par exemple, l'interaction tangible s'attache à la représentation d'objets virtuels par des objets physiques. Mais en réalité, leur forme physique n'est pas nécessairement congruente avec l'objet virtuel. Un second problème découle du peu d'exemples convaincants d'interfaces tangibles appliquées à la visualisation d'information. Dans le domaine de la visualisation d'information, les écrans standard et les dispositifs d'entrée génériques tels que la souris, sont toujours les plus courants et considérés comme les plus efficaces. Cependant, aussi bien la partie affichage que la partie contrôle fournit des possibilités de corporalisation : les dispositifs d'entrée peuvent être spécialisés et adaptés de façon à ce que leur forme physique ressemble à leur fonction; les écrans peuvent être rendus déformables ou, dans l'avenir, être composés d'une matière programmable capable de prendre n'importe quelle forme imaginable. Mais la recherche sur les écrans et matières déformables est pour l'instant principalement dirigée par l'innovation technologique sans tenir compte des applications possibles à la visualisation d'information. Dans cette thèse, j'propose la corporalisation comme principe de conception pour la visualisation d'information. Je démontre l'efficacité et l'utilisabilité des dispositifs d'entrée corporalisés ainsi que des affichages corporalisés, en présentant trois expériences contrôlées. Par la suite, je présente un modèle d'interaction conceptuel et un système de notation visuelle pour décrire, comparer et critiquer différents types de systèmes de visualisation, et j'illustre l'utilisation de ce modèle à partir d'études de cas. Enfin, je présente un outil de conception pour aider à la création de visualisations physiques. Cet outil s'adresse à des utilisateurs novices en visualisation d'information et en fabrication numérique, et peut contribuer à sensibiliser ces utilisateurs à l'intérêt d'explorer des données qui les concernent dans leur vie quotidienne. En résumé, cette thèse contribue à la compréhension de la valeur ajoutée des interfaces physiques pour la visualisation d'information.Visualizations in the most general sense of external, physical representations of information are older than the invention of writing. Generally, external representations promote external cognition and visual thinking, and humans developed a rich set of skills for crafting and exploring them. Computers immensely increased the amount of data we can collect and process as well as diversified the ways we can represent it visually. Computer-supported visualization systems, studied in the field of information visualization (infovis), have become powerful and complex, and sophisticated interaction techniques are now necessary to control them. With the widening of technological possibilities beyond classic desktop settings, new opportunities have emerged. Not only display surfaces of arbitrary shapes and sizes can be used to show richer visualizations, but also new input technologies can be used to manipulate them. For example, tangible user interfaces are an emerging input technology that capitalizes on humans' abilities to manipulate physical objects. However, these technologies have been barely studied in the field of information visualization. A first problem is a poorly defined terminology. In this dissertation, I define and explore the conceptual space of embodiment for information visualization. For visualizations, embodiment refers to the level of congruence between the visual elements of the visualization and their physical shape. This concept subsumes previously introduced concepts such as tangibility and physicality. For example, tangible computing aims to represent virtual objects through a physical form but the form is not necessarily congruent with the virtual object. A second problem is the scarcity of convincing applications of tangible user interfaces for infovis purposes. In information visualization, standard computer displays and input devices are still widespread and considered as most effective. Both of these provide however opportunities for embodiment: input devices can be specialized and adapted so that their physical shape reflects their functionality within the system; computer displays can be substituted by transformable shape changing displays or, eventually, by programmable matter which can take any physical shape imaginable. Research on such shape-changing interfaces has so far been technology-driven while the utility of such interfaces for information visualization remained unexploited. In this thesis, I suggest embodiment as a design principle for infovis purposes, I demonstrate and validate the efficiency and usability of both embodied visualization controls and embodied visualization displays through three controlled user experiments. I then present a conceptual interaction model and visual notation system that facilitates the description, comparison and criticism of various types of visualization systems and illustrate it through case studies of currently existing point solutions. Finally, to aid the creation of physical visualizations, I present a software tool that supports users in building their own visualizations. The tool is suitable for users new to both visualization and digital fabrication, and can help to increase users' awareness of and interest in data in their everyday live. In summary, this thesis contributes to the understanding of the value of emerging physical representations for information visualization.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Progressive Analytics: A Computation Paradigm for Exploratory Data Analysis

Exploring data requires a fast feedback loop from the analyst to the system, with a latency below about 10 seconds because of human cognitive limitations. When data becomes large or analysis becomes complex, sequential computations can no longer be completed in a few seconds and data exploration is severely hampered. This article describes a novel computation paradigm called Progressive Computation for Data Analysis or more concisely Progressive Analytics, that brings at the programming language level a low-latency guarantee by performing computations in a progressive fashion. Moving this progressive computation at the language level relieves the programmer of exploratory data analysis systems from implementing the whole analytics pipeline in a progressive way from scratch, streamlining the implementation of scalable exploratory data analysis systems. This article describes the new paradigm through a prototype implementation called ProgressiVis, and explains the requirements it implies through examples

Excentric Labeling: Dynamic Neighborhood Labeling for Data Visualization

The widespread use of information visualization is hampered by the lack of effective labeling techniques. A taxonomy of labeling methods is proposed. We then describe "excentric labeling", a new dynamic technique to label a neighborhood of objects located around the cursor. This technique does not intrude into the existing interaction, it is not computationally intensive, and was easily applied to several visualization applications. A pilot study indicates a strong speed benefit for tasks that involve the rapid exploration of large numbers of objects. Also cross-referenced as UMIACS-TR-98-5