[論文レビュー] Wellformedness Properties in Euler Diagrams: An Eye Tracking Study for Visualisation Evaluation

Mithileysh Sathiyanarayanan, Tobias Mülling|arXiv (Cornell University)|Nov 20, 2016

Data Visualization and Analytics参考文献 4被引用数 11

ひとこと要約

この眼動態追跡研究では、2つの整合性の良い性質—重複する曲線ラベルと接続のない領域—がオイラー図におけるユーザーの理解に与える影響を調査している。結果は、正確性に影響を与えないにもかかわらず、重複する曲線ラベルが応答時間を著しく延長し、より多くの眼動態を引き起こすことを示しており、これは作業効率を損なうものであり、可視化設計において避けるべきであることを示している。

ABSTRACT

In the field of information visualisation, Euler diagrams are an important tool used in various application areas such as engineering, medicine and social analysis. To effectively use Euler diagrams, some of the wellformedness properties needs to be avoided, as they are considered to reduce user comprehension. From the previous empirical studies, we know some properties are swappable but there is no clear justification which property would be the best to use. In this paper, we considered two main wellformedness properties (duplicated curve labels and disconnected zones) to test which among the two affect user comprehension the most, based on the task performance (accuracy and response time), preference and eye movements of the users. Twelve participants performed three different types of tasks with nine diagrams of each property (so, in total eighteen diagrams) and the results showed that duplicated curve labels property slows down and trigger extra eye movements, causing delays for the tasks. Though there is no significant difference in the accuracy but the insights obtained from the response time, preference and eye movements will be useful for software developers on the optimal way to visualise Euler diagrams in real world application areas.

研究の動機と目的

• 整合性の良い性質がオイラー図におけるユーザーの理解に与える影響を評価すること。
• 重複する曲線ラベルと接続のない領域の両者が作業パフォーマンス、好み、眼動態に与える影響を比較すること。
• ソフトウェア開発者に対して、最適なオイラー図可視化実践に関する実証的証拠を提供すること。
• ユーザーの効率性と理解に最も悪影響を及える整合性の良い性質を特定すること。

提案手法

• 12名の参加者を対象に、18枚の図（重複する曲線ラベルを含む図が9枚、接続のない領域を含む図が9枚）を用いた眼動態実験を実施した。
• 図の解釈を伴う3種類のタスクを参加者が実行し、正確性、応答時間、眼動態パターンを測定した。
• 各整合性の良い性質に対するユーザー体験を評価するため、主観的な好みのデータを収集した。
• 応答時間、眼動態の頻度、正確性を比較するために、2つの性質の分析を実施した。
• 性能および好みの差に有意差があるかどうかを特定するため、統計的分析を実施した。
• 制御されたが現実的で実用的な可視化文脈でテストすることで、実世界への適用可能性に焦点を当てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 重複する曲線ラベルは、接続のない領域と比較して、オイラー図におけるユーザーの作業パフォーマンスにどのように影響するか？
• RQ2 重複する曲線ラベルは、図の解釈中に眼動態パターンにどのような影響を与えるか？
• RQ3 重複する曲線ラベルを含む図と接続のない領域を含む図の間で、ユーザーの好みに有意差があるか？
• RQ4 重複する曲線ラベルの存在は、正確性に影響を与えないまま応答時間を延長するか？
• RQ5 どの整合性の良い性質が、オイラー図におけるユーザーの理解により悪影響を及えるか？

主な発見

• 重複する曲線ラベルは応答時間を著しく延長しており、タスク完了の遅延を示している。
• 参加者は重複する曲線ラベルを含む図を解釈する際、より多くの眼動態を示しており、これは高い認知的負荷を示唆している。
• 重複する曲線ラベルを含む図と接続のない領域を含む図との間で、正確性に有意差は認められなかった。
• ユーザーは重複する曲線ラベルのない図を好んでおり、これはこの性質に対する主観的な嫌悪感を示している。
• 接続のない領域は、応答時間や眼動態の頻度に有意な影響を及げず、重複する曲線ラベルよりもあまり破壊的ではないことが示唆された。
• 研究結果から、重複する曲線ラベルは接続のない領域よりも、オイラー図可視化において避けるべきより重要な要因であることが示唆された。