Utilizing visual methods to generate synthetic time-oriented data

Abstract

Die Visualisierung zeitorientierter Daten ist ein wichtiger Bestandteil zur Analyse und Aufbereitung, um große Menge von Daten leichter zu erfassen und überblicken zu können. Die grafische Aufbereitung zeitorientierter Daten ist zusätzlich eine schwierige Aufgabe, da die Zeit eine komplexe Variable darstellt. Visualisierungs-Techniken versuchen zeitorientierte Daten graphisch aufzubereiten, um spezifische Muster und Strukturen erkennen zu lassen. Für die Entwicklung solcher Techniken sind Beispiel-Daten notwendig, um neu entwickelte Techniken zu testen, aber auch präsentieren zu können. Hierfür können Daten aus verschiedenen Quellen bezogen werden, wobei nicht für alle Szenarien reale Daten verfügbar sind, z.B. aus rechtlichen Gründen. In solchen Fällen können künstliche Datensätze aushelfen. Künstliche Daten werden von Daten-Generatoren erzeugt. Es gibt verschiedene solche Generatoren, wobei die meisten nicht auf zeitorientierte Daten spezialisiert sind. Noch weniger Generatoren sind in der Lage die generierten Daten auch zu visualisieren. Um diese Lücke zu schließen wird in dieser Diplomarbeit ein Software-Design präsentiert, welches in der Lage ist, zeitorientierte Daten über visuelle Techniken erzeugen zu lassen. Daten werden nicht mehr zuerst generiert und anschließend visuell präsentiert, die Daten werden direkt aus einer Visualisierung erzeugt. Diese Diplomarbeit beschreibt ein Software-Design, welches in der Lage ist zeitorientierte Daten über Visualisierungstechniken zu generieren. Ein zusätzliches Ziel ist, dass das Design sowohl für Experten/Expertinnen als auch für unerfahrene Benutzer/innen gut genug ist, sodass diese mit einer entsprechenden Software-Implementierung arbeiten können. Das Design wird durch Implementierung eines Prototypen evaluiert. Ein Experte und weitere zwei Benutzer/innen, welche keine Experten/Expertinnen für zeitorientierte Daten sind, haben den Prototypen verwendet und spezifische Datensätze erzeugt.

The visualization of time-oriented data is an essential part for analysis, which is solved by software applications in today’s digital age. The graphical preparation of time-oriented data is additionally a difficult task, because time is a complex variable. Visualization techniques try to prepare time-oriented data in a graphical way to identify specific patterns and structures. For the development of such techniques sample data is required, which is used for testing and demonstration. Data can be obtained from various sources, in which real data is not always available, e.g. due to legal issues. In such cases synthetic data can be used. Synthetic data is produced by data generators. There exist several generator, in which most are not specialized in time-oriented data. Even fewer generator are able to visualize the data they generated. In order to close this gap this master thesis presents a software design, which is able to generate time-oriented data in a visual way. Data will no longer be generated first and then visualized, data is generated directly from visualization. This master thesis describes a software design which is able to generate time-oriented data with visual aspects. An additional aim is to provide a design, which is good enough for both expert and non-expert, so they can work with a corresponding implementation. This design is represented by a prototype, which is also used for the evaluation. An expert and two users, who are not experts on time-oriented data, use the prototype and generate specific data sets.