[论文解读] Making Sense of Asynchrony in Interactive Data Visualizations.

Yifan Wu, Larry Zhiming Xu+3 more|arXiv (Cornell University)|Jun 5, 2018

Data Visualization and Analytics参考文献 57被引用 5

一句话总结

本文研究了异步性对数据可视化中用户交互的影响，发现传统的原位更新会使用户被动等待，降低性能。相比之下，随时间累积渲染结果可使用户实现异步交互，显著缩短不同延迟条件下的任务完成时间。

ABSTRACT

Asynchronous interfaces allow users to concurrently issue requests while existing ones are processed. While it is widely used to support non-blocking input when there is latency, it's not clear if people can make use of asynchrony as the data is updating, since the UI updates dynamically and the changes can be hard to interpret. Interactive data visualization presents an interesting context for studying the effects of asynchronous interfaces, since interactions are frequent, task latencies can vary widely, and results often require interpretation. In this paper, we study the effects of introducing asynchrony into interactive visualizations, under different latencies, and with different tasks. We observe that traditional asynchronous interfaces, where results update in place, induce users to wait for the result before interacting, not taking advantage of the asynchronous rendering of the results. However, when results are rendered cumulatively over the recent history, users perform asynchronous interactions and get faster task completion times.

研究动机与目标

• 理解交互式可视化中的异步性如何影响用户行为和任务表现。
• 检验用户在结果原位动态更新时是否能有效利用异步性。
• 评估替代渲染策略（如累积更新）是否能提升用户参与度和效率。
• 识别支持数据可视化系统中有效异步交互的设计模式。

提出的方法

• 在不同网络延迟条件下，开展受控的用户研究，使用交互式可视化。
• 实现两种渲染策略：原位更新与基于近期历史的累积渲染。
• 设计需要在不同延迟条件下解读动态数据变化的任务。
• 收集任务完成时间与交互模式，以比较用户行为。
• 分析用户交互日志，评估用户是否表现出异步行为。
• 使用统计分析比较不同渲染策略下的性能与交互模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 原位异步渲染如何影响用户交互模式与任务表现？
• RQ2 当结果在原位动态更新时，用户能否有效利用异步性？
• RQ3 随时间累积渲染结果是否能促使用户实现异步交互？
• RQ4 不同延迟水平如何影响不同渲染策略的有效性？
• RQ5 哪些设计模式能使用户充分受益于异步数据更新？

主要发现

• 传统的原位异步渲染使用户在交互前等待结果，削弱了异步性的优势。
• 随时间累积渲染结果可使用户实现异步交互，从而缩短任务完成时间。
• 在所有延迟条件下，采用累积渲染策略的用户表现出更快的任务完成速度。
• 累积方法减少了用户的等待行为，并增加了对可视化的同时交互。
• 当结果以渐进且累积方式更新时，用户更可能探索并优化查询。
• 本研究表明，可视化设计显著影响用户能否有效利用异步数据更新。