شايان رضا مشاطيان
shayanrm@hotmail.com       

     مصورسازی اطلاعات
Information Visualization

نسخه  pdf

مطالب ديگری از اين نويسنده

 

تعريف، پيشزمينه
مصورسازی اطلاعات، به آن دسته از فعاليتها اطلاق میشود كه به نحوه بازنمايی و نمايش اطلاعات مربوط میشوند.

   قديمیترين و ابتدايیترين روشهای بازنمايی اطلاعات را بايد چوب خطهايی دانست كه بشر برای شمارش و نگه داشتن حساب به كار گرفته است اما به عنوان مثالی جديد از مصورسازی اطلاعات میتوان به نقشههای دريانوردی اشاره كرد. در اين نقشهها، اطلاعات نقاط مختلف به عنوان ايستگاههای بين راه، فواصل آنها و نيز مسيرهای مورد نظر به نحو آسان و قابل فهمی تنظيم میشدند.

   به عنوان مثالی ديگر، عمل ضرب را در نظر بگيريد. اگر از شما خواسته شود عدد 24 را در 8 به طور ذهنی ضرب كنيد، يعنی بدون اين كه از قلم و كاغذ استفاده كنيد، میتوانيد به راحتی آن را انجام دهيد. حال اگر از شما خواسته شود 24 را در 18 ضرب كنيد، به وضوح مايل هستيد از قلم و كاغذ استفاده كنيد. گرچه انجام اين عمل به طور ذهنی ممكن است، ولی برای انجام آن به شدت سرعت عمليات ذهنی كاهش پيدا میكند. علتش هم اين است كه ناچاريد يك رقم را در ذهن نگهداريد تا در مرحله دوم ضرب، به مجموع اضافه كنيد. اما وقتی از قلم و كاغذ استفاده میكنيد، به خاطر اين كه رقم دهگان ضرب اول را بر روی كاغذ مینويسيد و نيز با نوشتن عمودی اعداد زير يكديگر، دوباره سرعت محاسبه شما به اندازه همان ضرب عدد يك رقمی در دو رقمی میشود. اگر دقت كنيد، به خاطر اين كه امكان نوشتن يك عدد بر روی كاغذ را داشتهايد، نحوه عمليات ضرب شما هم متفاوت میشود، زيرا معمولاً برای انجام عمليات حسابی در ذهن، تكنيكهای ضرب قدری فرق میكند.

مصورسازی اطلاعات علمی
   رفتهرفته با رشد علوم، مصورسازی اطلاعات، خود به عنوان ابزاری مهم مطرح گرديد. مثالهايی از به كارگيری اين روش، تنظيم انواع جداول، نمودارها و گرافهاست. به وضوح وقتی اطلاعاتی مربوط به يك موضوع را دوباره در قالب يك جدول ساماندهی میكنيم، فهم آن آسانتر شده و به همان ترتيب، به دريافت شناخت بيشتری از همان اطلاعات كمك میكند، بدون اين كه به محتوای اطلاعات اوليه چيزی افزوده شده باشد. بدين معنا، نحوه نگاه به اطلاعات كمك میكند تا به نحو موثرتری فكر كرده و نتايج بهتری به دست آوريم. به عبارت ديگر، شعار نهفته در مصورسازی اطلاعات، به كارگيری نحوه نگاه (يا بينش) برای تفكر است:

Use Vision to Think

   واضح است كه مصورسازی اطلاعات وقتی اهميت دارد كه با حجم زيادی از اطلاعات روبرو هستيم كه برای تحليل آن سعی میكنيم قالبی مشخص ابداع كرده و اطلاعات را در آن قالب ريخته و بازنمايی كنيم.

مصورسازی اطلاعات در طراحی نرمافزارها
   حتماً شما نيز سايتهايی را تجربه كردهايد كه عليرغم وجود اطلاعات بسيار خوب، راه آسانی برای پيدا كردن اطلاعات مورد نيازتان فراهم نكردهاند؛ يا در ازدحام دهها پيوند (link) گم میشويد يا اين كه نمیتوانيد حدس بزنيد اطلاعات مورد نظر شما در كدام بخش سايت قرار دارد.

   تصور اغلب طراحان و استفاده كنندگان سايتهای اينترنتی(و ساير نرمافزارها) اين است كه هر برنامه از سه بخش تقسيم شده است:

  • اطلاعات (كه در پايگاه داده ذخيره میشود)
  • كد برنامه (كه اطلاعات را از ورودیهای مختلف میگيرد، ذخيره میكند و با تحليل تقاضای كاربر دوباره اطلاعات مورد نياز را توليد میكند)
  • و بالاخره نمايش اطلاعات (كه شامل طراحی صفحات و گرافيك میباشد).

   بدين ترتيب، اين سه بخش نيز میتوانند مستقل از يكديگر طراحی و پيادهسازی شوند و سپس به يكديگر مرتبط شوند: اطلاعات مورد نظر به نحوی ذخيره میشود و گرافيست با دانستن محتوای اطلاعات و نوع آن، طرحی تهيه ميكند و سپس برنامه، اطلاعات را در قالبهايی كه تهيه شده ريخته و نمايش میدهد. اما در واقع اشكال اصلی چنين سايتهايی از همين نوع نگرش آغاز میشود: در واقع گرافيك يك سايت، فقط بخشی از مصورسازی اطلاعات است. در اينجا توضيح خواهم داد چگونه مصورسازی اطلاعات، نه تنها نحوه طراحی، بلكه ساختار ذخيره كردن اطلاعات و نحوه پردازش اطلاعات را نيز تحت تأثير قرار میدهد و متحول میكند.

   پيش از آن، انواع اطلاعات موجود در سايتهای مختلف را طبقهبندی میكنيم:

انواع طبقهبندی اطلاعات موجود در شبكه و پايگاههای داده
   در شبكه يا هر پايگاه دادهای، با سه نوع اطلاعات سروكار داريم:

  • اطلاعات طبقهبندی شده (structured data)، مثل فهرستهای تلفن، فهرست شركتها و...

   در اين نوع اطلاعات، از همان فيلدهای اطلاعاتی به عنوان شاخصهای دقيقی برای ردهبندی اطلاعات استفاده میشود و بر اساس همان نيز اطلاعات ذخيره و بازيابی میشود، مانند اين كه هر بنگاه اقتصادی دارای نام، موضوع فعاليت، نام مدير، نشانی و تلفن است. ضعف اين گونه سايتها اين است كه شباهتهای اطلاعاتی، مانعی برای يافتن اطلاعات مورد نظر كاربر است. به طور مثال، ممكن است نام مدير دهها فروشگاه، دقيقاً يكی باشد و...

  • اطلاعات غيرطبقهبندی شده (non-structured)، مانند مقالات و متون و...

   وقتی اقدام به ذخيره اطلاعاتی مثل مقاله و... میكنيد، در واقع به جز شاخصهای ابتدايی نظير عنوان مقاله، نويسنده، تاريخ و محل انتشار و حداكثر طبقهبندی موضوعی، اطلاعات بيشتری در اختيار كاربر قرار نمیگيرد، در حالی كه اينها اطلاعات كافی برای يافتن مقاله يا متن مورد نظر كاربر نيستند.

  • اطلاعات فراداده (meta data) يا اطلاعات مبتنی بر سيستمهای شعورمند (knowledge based systems)

   فرض كنيد به دنبال سايتی در اينترنت میگرديد كه بيشترين تنوع اطلاعاتی را داشته باشد، يعنی تا آنجا كه میشود در مورد هر چيزی مطلبی داشته باشد. در اين صورت چه لغتی را وارد میكنيد؟ يك پيشنهاد میتواند«everything» باشد. اما در اين صورت يك جستوجوگر از كجا بايد بداند منظور شما خود لغت everything بوده يا اينكه به دنبال همه چيز میگرديد. اگر حالت اول را فرض كند، قاعدتاً بايد شعری را يه عنوان يك اولويت برای شما بياورد كه لغت everything به عنوان يك سيلاب در آن تكرار شده، و در حالت دوم مثلاً سايت يك دائره المعارف را به شما معرفی كند.

   همانطور كه مشاهده میشود، برخی از اين مشكلات به انبوه اطلاعات مربوط میشوند، برخی به نحوه حركت كاربر در ميان اطلاعات مختلف، و بخش ديگر به ذخيرهسازی و بازيابی اطلاعات.

" "

مصورسازی اطلاعات، نه تنها نحوه طراحی، بلكه ساختار ذخيره كردن اطلاعات و نحوه پردازش اطلاعات را نيز تحت تأثير قرار می‌دهد و متحول می‌كند.

" "

  به عنوان مثال، به نحوه طراحی صفحات معمول میپردازيم. پس از اين كه امكان طراحی صفحات واسط گرافيكی GUI (بخوانيد گوئی: Graphical User Interface) در وب ايجاد شده، يكباره تمامی سايتها و اطلاعات به سمت استفاده از آن تغيير مسير دادند و مسئله مطرح به طور خلاصه اين است: وقتی وارد سايت شركتی میشويد كه خدمات مختلفی ارائه میكند، با محدوديت فضای ارائه اطلاعات رو برو هستيد. اگر بخواهيد همه خدمات را ذكر كنيد و حتی يكی دو خط راجع به هر يك توضيحی دهيد كه كاربر جذب شود، تعدد انتخابها باعث میشود كاربر احساس كند با فضای تنگی رو برو است كه نمیتواند به درستی مسيرش را از ميان آن همه گزينه بيايد. اين محدوديت باعث میشود تا هزينه دسترسی به اطلاعات برای كاربر افزايش يابد و به عنوان يك اصل بايد پذيرفت كه هرچه بر ميزان هزينه لازم از سمت كاربر اضافه گردد از تمايل وی برای تعقيب جستوجوی اطلاعات كاسته میشود. اين هزينه شامل زمان، دقت، تجربه، و دانش لازم برای كار را سايتها و شبكه است.

   اگر بخواهيم مسائل موجود در طراحی صفحات واسط گرافيكی را فهرست كنيم،شامل موارد زير میشود:

  • مسئله فضای كوچك و محدود

  • مسئله تغيير نقطه ديد كاربر در صفحه

  • مسئله تعامل كاربر با سيستم

  • مسئله تغيير مكان اشيای داخل صفحه

  • مسئله نحوه به كارگيری انيميشن سه بعدی

   كه البته مسائل فوق، با توجه به نوع وساختار اطلاعات نيز به انحای مختلفی خود را نشان میدهد. برای حل مشكلات فوق، تنها راه مناسب پيشرو، تغيير در تكنيكهای مصورسازی اطلاعات است، مانند اين كه اگر شما وارد سايت يك جستوجوگر شديد، در صورتی كه به دنبال اطلاعات طبقهبندی شده هستيد، به قسمتی برويد، و اگر به دنبال اطلاعات بدون ساختار (non-structured) يا فراداده هستيد، به نحو ديگری منظور خود را بيان كنيد و همه اينها بيش از اين كه به طراحی گرافيكی مرتبط باشد به طراحی مفهومی بازمیگردد كه البته بايد در قالب مناسب گرافيكی پيادهسازی شود.

   به همين ترتيب ملاحظه میشود كه با تغيير روشهای مصورسازی اطلاعات، الگوريتمهای جستوجو و نحوه ساختار يك سايت برای گشتوگذار كاربر، همه و همه شكلی متفاوت میيابد كه در قسمت بعد با مثالهايی توضيح داده خواهد شد.

   در ارتباط كاربر با هر سايتی، چند لايه وجود دارد كه اولين آن، فضايی است كه كاربر در آن قرار میگيرد و میتواند مانور داده و عمليات دلخواهش را انجام دهد. به اين فضا اصطلاحاً workspace میگوييم. برای افزايش اين فضای كاری، ايدههای مختلفی وجود دارد كه مهمترين بخش آن در حال حاضر، پيادهسازی فضاهای دوبعدی بوده است، اما با توجه به محدوديتهای موجود در اين نوع طراحی، طراحان به فكر طراحی فضاهای سهبعدی در صفحات وب افتادهاند تا با استفاده از آن، هم فضای كاری كاربر متنوع شده و وسعت يابد، و هم بتوان بر برخی محدوديتها و نيز عملياتی كه گاهی به پردازشهای زيادی نياز دارد با روشهای آسانتری دست زد. بخش دوم، استفاده از روباتها (agent) در گردآوری اطلاعات و ارائه آن به طور موازی در كنار اطلاعات ديگر است كه در صفحه فضايی برای آن در نظر گرفته میشود. روباتها خصوصا در عمليات جستوجو میتوانند نقشی بسزا ايفا كنند. عامل سوم، تبديل تعامل كاربر با سيستم از حالت on-line به real-time است. (در سيستمهای on-line تقاضای كاربر به سيستم میرود، ولی لزوماً عكسالعمل لحظهای از جانب سيستم ارائه نمیشود) و بالاخره عامل چهارم، خلاصه سازی اطلاعات با استفاده از انگارههای اطلاعاتی است ( information-pattern) . لازم به ذكر است كه كمك به تصميمگيری هر چه سريعتر و راحتتر به كاربر برای انتخاب مسير و اطلاعات خود در سايت، يكی از عوامل مهم در موفقيت و كارايی يك سايت است و عوامل فوق در صورتی كه در فضای بصری مناسبی به كار گرفته شوند، میتوانند در بهبود عملكرد يك سايت تاثير بسزا داشته باشند.

   موضوع ديگری كه در طراحی سهبعدی مورد استفاده قرار میگيرد، نحوه حركت و جابهجايی در سايت است. نمودارهای درختی دوبعدی، نمونههای اوليهای هستند كه قبلاً كموبيش به كار گرفته شدهاند، اما در سايتهايی با حجم اطلاعات بيشتر و پيچيدهتر(مثل سايتهايی با دادههای بدون ساختار يا فراداده) استفاده از نمودارها يا ايندكسهای سهبعدی میتواند كاملاً كارساز باشد. اين نمودارها كه میتوانند با فلش يا انيميشن پيادهسازی شده و حركت را به آنها اضافه كرد، با چرخش به دور يك محور به خصوص میتوانند حق انتخاب بيشتری به كاربر برای انتخاب موضوع اوليه و سپس حركت در ميان صفحات سايت را فراهم كنند. در اين حالت، برای محتوای اطلاعاتی هر صفحه، ميتوان كليد-واژههايی در نظر گرفت كه با علامتزدن يا نگهداشتن موس در نقطهای بهخصوص از علامت هر صفحه بدون وارد شدن به آن، از محدوده و نوع اطلاعات آن باخبر شد. در واقع دو مشكل در اين زمينه وجود دارد كه اگر حل شود كمك شايانی به كاربر خواهد نمود: نخست امكان تغيير نقطه ديد كاربر در صفحه، و دوم امكان جابهجايی اشيای داخل صفحه به نحوی كه كاربر بتواند به سليقه خود اشيای مورد نيازش را بچيند. اين اشيا میتواند شامل navigation-bar و ساير لينكها و جـداول و.. باشد. آنچه اكنون در اغلب سايتها بدين منظور تعبيه میشود، به يكی از اشكال ذيل است :

  • قرار دادن لينكهای صفحات مختلف كه كاربر با كليك كردن بر روی هر يك میتواند به صفحات ديگر برود.
  • ايجاد يك منو برای باز شدن يك ليست و انتخاب صفحه مورد نظر.
  • تعبيه نمودار درختی از صفحات سايت.

   توجه كنيد كه در اين مثال، فرض بر آن است كه تعداد محدودی از صفحات وجود دارند كه هر يك نيز حاوی مقدار محدودی از اطلاعات هستند كه كاربر میتواند با نگاه كردن به فهرست صفحات، به صفحه مورد علاقه خود دست يابد و در آن صفحه نيز اطلاعات مورد نياز را بيابد.

   تكنيكهای فعلی مطرح در مصورسازی ( بهخصوص سهبعدی) به قرار ذيل هستند:

  1. نمايش سلسله مراتبی (مانند نمودار درختی و ساختار يك سايت)
  2. نمايش خطی (مثل ديوار سه بعدی كه در پرسپكتيو قرار گرفته است)
  3. اشيای فضايی (مثل اين كه بخشهای مختلف يك شركت به صورت اشكال سهبعدی مكعبی نمايش داده میشوند كه با كليك كردن روی هر يك، نام كارمندان يا موضوع فعاليت و ... نمايش داده میشود.
  4. زوم كردن اطلاعات. در اين روش اطلاعات مختلف همه در كنار هم قرار میگيرند و به جز عنوان، بقيه چندان واضح نيستند. ولی با كليك كردن، اطلاعات جزئی بزرگ شده و قابل خواندن میشوند.
  5. به كارگيری انيميشن در سايت به نحوی كه اشيای صفحه بتوانند حالتهای مختلفی به خود بگيرند و در صفحه جابهجا شوند. به كارگيری شخصيتهای جذاب برای ارائه كمك به كاربر(بهجای بكارگيری يك دكمه) جنبه ديگری از اين امكان را عملی كردهاست كه البته در برقراری ارتباط با كاربران موفق ارزيابی میشوند.

خلاصه و جمعبندی

   هدف مصورسازی اطلاعات، بهبود تكنيكهای بازنمايی و نمايش اطلاعات برای بهدستآوردن حداكثر نتيجه و شناخت است. بكارگيری آن، علاوه بر كمك به حركت كاربر در ميان انبوه اطلاعات، به رفع محدوديتهای منطقی موجود در روشهای جستوجو و الگوريتمها نيز كمك میكند. به خصوص روشی مناسب برای بكارگيری در سايتهايی با حجم اطلاعات زياد و نيز اطلاعات غيرطبقهبندی شده است.
   بر اساس تكنيكهای بكار گرفته شده در مصورسازی اطلاعات، نحوه ذخيره و پردازش اطلاعات متحول شده و میتواند تكنيكی مهم در ايجاد و بهروزآوری سايتهايی بر اساس سيستمهای شعورمند (knowledge based systems) باشد.

 

 

 

 

   

   
 م8

     

 

 

 

 

 

 
 Copyright CCW Magazine