REPRESENTAÇÃO E VISUALIZAÇÃO DE DADOS

A representação e visualização de dados assume cada vez mais uma importância nuclear no sentido em que permite ao indivíduo compreender dados abstratos de uma forma mais intuitiva e eficaz. Assim, é relevante observar as suas origens e perceber como esta área pode ser importante para a transmissão de informação através de representações gráficas.

As primeiras representações gráficas já datam de um período antes de cristo (a.C.). Dessa época até ao século XVII essas representações eram manifestadas sobretudo através de mapas e diagramas. Estas ilustrações apresentavam na altura uma grande importância devido à necessidade de catalogar as explorações marítimas, bem como pelo fascínio que havia pela astrologia (Friendly, 2009). A partir do século XVII novas técnicas e novos conhecimentos foram apreendidos e as ilustrações começaram a apresentar dados mais concretos, o que ajudou a que a informação presente nestes mapas fosse mais exata. Para essa evolução contribuiu também o aparecimento das estimativas, dos estudos probabilísticos e das estatísticas demográficas (Friendly, 2009).

Todavia, foi a partir do século XVIII que se verificaram avanços determinantes na forma como a informação era transmitida através das representações gráficas. Novas técnicas e novas formas de visualização apareceram nesta época, como são os exemplos da cor e da litografia, o que permitiu que outras áreas da sociedade começassem a mapear também informações, tais como a economia, geologia e saúde (Friendly, 2009). Do século XVIII até à primeira metade do século XX a maior evolução registada relacionou-se com o crescimento exponencial das representações gráficas, aplicando-se técnicas e fórmulas criadas até à data. Este período caracterizou-se assim pela enorme proliferação de modelos e visualizações gráficas, com aplicação nas diversas áreas da sociedade. Após estes avanços na representação e visualização de dados, esta área apenas se assumiu como de grande destaque e estudo a partir da segunda metade do século XX. Para tal, contribuíram o aparecimento da computação gráfica e o desenvolvimento dos primeiros softwares de manipulação gráfica. Graças a estes avanços foram criadas as primeiras representações gráficas geradas por computador (Post, Nielson, & Bonneau, 2002).

The origins of this field are in the early days of computer graphics in the 1950s, when the first graphs and figures were generated by computers. A strong impulse was given to the field by the appearance, in 1987, of the NSF report ‘Visualization in Scientific Computing’, in which the need

for new computer-based visualization techniques was stressed. With the rapid increase of computing power, larger and more complex numerical models were developed, resulting in the

generation of huge numerical data sets (Post et al., 2002, p. ix).

É a partir dos avanços na computação gráfica que a área de representação e visualização de dados sofre uma enorme evolução. Exemplo disso são a quantidade de técnicas de visualização de informação que surgem. O trabalho de Fry (2004) ilustra bem essa evolução, sumarizando as principais técnicas de visualização de informação. Das técnicas apresentadas no seu trabalho podem-se destacar por exemplo os “scatter plot”, “star plot”, “bubble chart”, “dot matrix”, “pie chart”, “tree map”, e “tree diagram” (Fry, 2004).

A par dos avanços existentes na área da representação e visualização de dados, no eye tracking é também possível identificar algumas das técnicas de representação e visualização de dados que o eye tracking permite em diferentes contextos de uso47_{. A Figura 18 mostra algumas dessas técnicas.}

Figura 18 – Principais técnicas de visualização utilizando eye tracking48

Na Figura 18 consegue-se diferenciar 4 técnicas de visualização de dados: a) Gaze Plot; b) Heat Map; c) Bee Swarm; d) Clusters. De seguida serão explicadas as principais características de cada técnica.

a) Gaze Plot (A) – Esta técnica consiste em mostrar a sequência (e respetiva ordem) dos movimentos oculares de um determinado indivíduo. Relativamente à simbologia das representações gráficas, quanto maior for o tamanho do círculo, maior é o tempo de fixação num determinado ponto. Quanto às linhas entre os círculos, estas representam os saccadic movements (os movimentos oculares que ocorrem entre as fixações). Neste tipo de técnica é possível através de uma timeline ver o percurso e a ordem dos movimentos oculares de um indivíduo, contudo só é possível visualizar um indivíduo de cada vez.

b) Heat Map (B) – Esta técnica consiste em mapear através de níveis de cor as principais zonas de visualização de uma determinada representação visual (Fry, 2004). Neste caso específico existe ainda a técnica de “hot and cold spots”, que consiste em mostrar através de cores quentes (vermelhos e laranjas) e cores frias (verdes) as zonas mais visualizadas. Quanto mais “quentes” forem as cores mais visualizada foi essa zona. Neste tipo de técnica (utilizando o software da Tobii) é possível usar dois tipos de métricas: número de visualizações e tempo despendido.

47 _{Neste trabalho serão descritos as principais técnicas utilizadas pelo software tobii studio, uma vez que é um dos principais} softwares utilizados no que diz respeito ao eye tracking, sendo também o software utilizado nesta investigação.

48 _{Imagens retiradas de:}

A - http://tinyurl.com/mnnpav4, 25/7/2014; B - http://tinyurl.com/6v2q4tw, 25/7/2014; C - http://tinyurl.com/ppg6eh3, 25/7/2014; D - http://tinyurl.com/72ln8u7, 25/7/2014.

c) Bee Swarm (C) – Esta técnica consiste em mostrar, em forma de pontos, as principais zonas para onde o indivíduo mais olhou. Esta técnica tem a particularidade de conseguir mostrar os pontos de todos os indivíduos simultaneamente. Para se conseguir diferenciar os pontos de cada indivíduo são utilizadas cores diferentes.

d) Clusters (D) – Esta técnica tem como principal característica apresentar as áreas onde existe maior concentração de pontos. Esta técnica pode ser aplicada tanto a um indivíduo como a um grupo de indivíduos.

Apesar do eye tracking apresentar algumas técnicas de representação e visualização de dados eficazes para a compreensão de dados, esta expõe ainda algumas limitações, e que estão evidenciadas no trabalho desenvolvido por Rodrigues, Almeida, Veloso, e Mealha (2013). Tendo em conta estas limitações, alguns autores desenvolveram técnicas para colmatar algumas dessas lacunas. Um desses casos foi o de Raiha, Aula, Majaranta, Rantala, e Koivunen (2005), que propuseram uma técnica onde a informação temporal era o atributo principal na representação e visualização de dados. Estes autores designaram a esta técnica de “time plot of the gaze data” (Raiha et al., 2005, p. 948). Outro exemplo que tenta explorar o eye tracking como uma ferramenta importante na visualização de informação diz respeito ao trabalho apresentado por Flag, Haraty, Carenini, e Conati (2011). Estes autores desenvolveram um sistema de visualização de informação que se ajusta às necessidades específicas de um determinado indivíduo.

Após uma breve contextualização geral da área da representação e visualização de dados, bem como o seu enquadramento no domínio do eye tracking, na secção que se segue serão enunciadas algumas das potencialidades e limitações do eye tracking, com o intuito de se perceber as vantagens e inconvenientes na sua utilização.