01870 Informationsvisualisierung im Internet Prüfung 2021 PDF

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fernuni-hagenMatrikelnr.NameVornamePRÜFUNGSKLAUSUR: 63412Informationsvisualisierung im InternetTERMIN: 18 .03.PRÜFENDE/R: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Matthias HemmjeAufbau und Bewertung der PrüfungsklausurAufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Gesamt/ Summe maximal erreichbare Punktzahl4 1 10 2 3 3 6 4 9 5 5...

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FAKULTÄT FÜR MATHEMATIK UND INFORMATIK

Matrikelnr. Name Vorname

63412 Informationsvisualisierung im Internet 18.03.2021 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Matthias Hemmje

PRÜFUNGSKLAUSUR: TERMIN: PRÜFENDE/R:

Aufbau und Bewertung der Prüfungsklausur Aufgabe maximal erreichbare Punktzahl bearbeitet (x) erreichte Punktzahl

Aufgabe maximal erreichbare Punktzahl bearbeitet (x) erreichte Punktzahl

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Gesamt/ Summe

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Bewertung /Note:____________________________________ Datum der Bewertung:_______________________________ Unterschrift Prüfende/r:________________________________

www.fernuni-hagen.de

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9.

10.

Die Klausurdauer beträgt 2 Stunden. Überprüfen Sie die Vollständigkeit der Aufgabenstellung. Die Klausur umfasst 19 Fragen auf den Seiten 1 bis 11. Schreiben Sie mit Tinte oder Kugelschreiber. Bzw. fügen Ihre Antworten digital ein. Beginnen Sie mit Ihren Lösungen für jede Aufgabe ein neues Blatt, sofern Sie die Lösung nicht auf dem Aufgabenblatt eintragen können oder wollen. Schreiben Sie auf jedes Lösungsblatt oben rechts Ihren Namen, Ihre Matrikelnummer und die Nummer der bearbeiteten Aufgabe. Lösungsblätter, die weder Namen noch Matrikelnummer aufweisen, können nicht bearbeitet werden! Nummerieren Sie Ihre Lösungsblätter durch. Füllen Sie das Deckblatt aus und geben Sie die Aufgabenstellung mit ab. Wenn Sie mindestens 50 der möglichen 100 Punkte erreicht haben, haben Sie die Klausur auf jeden Fall bestanden. Eine Senkung dieser Mindestpunktzahl behalten wir uns vor. Sie erhalten einen Klausurschein, wenn Sie für die Klausur teilnahmeberechtigt sind, die Klausur bestanden haben, Vollzeitstudent, Teilzeitstudent oder Zweithörer sind und diesen Kurs im laufenden Semester belegt haben. Die Selbstständigkeitserklärung (siehe unten) muss von Ihnen gezeichnet sein.

Achtung: Alle Lösungsblätter müssen als eine einzige PDF-Datei über Moodle eingereicht werden! (bei techn. Schwierigkeiten notfalls über das Lehrstuhlsekretariat ([email protected])) Wir wünschen Ihnen viel Erfolg! Ihr Kursbetreuer

Selbständigkeitserklärung

Mit der Abgabe der Klausurbearbeitung erkläre ich, dass ich die Klausur selbstständig und ohne Inanspruchnahme Dritter verfasst habe. Ich wurde über die zulässigen Hilfsmittel informiert und versichere, keine anderen Hilfsmittel verwendet zu haben. Mir ist bekannt, dass eine nachweisliche Zuwiderhandlung gegen diese Regelung als Täuschungsversuch bewertet wird.

___________________________________________________________ Datum, Unterschrift

Matrikelnummer

Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 1

Frage 1 (4 Punkte) Bei der Visualisierung unterscheidet man häufig Wissenschaftliche Visualisierung (Scientific Visualization) und Informationsvisualisierung (Information Visualization). Erklären Sie den Unterschied und nennen Sie je ein Beispiel.

Frage 2 (1 Punkt) Welche Aussagen über Abbildungen zur Erstellung einer Visualisierung von Informationen sind zutreffend?  Sie sollten so gewählt werden, dass das Verständnis kognitiv günstig abgewickelt werden kann.  Sie sollten so gewählt werden, dass die Wahrnehmung und Verarbeitung möglichst innerhalb bewusster Prozesse des visuellen Systems abgewickelt werden kann.  Sie sollten so gewählt werden, dass der Benutzer möglichst hohe kognitive Kosten hat.

Frage 3 (10 Punkte) Benennen Sie die Phasen und Übergänge des aus der Vorlesung bekannten Referenzmodells der Visualisierung (Beschriftung in die grünen Kästen) und geben Sie mindestens ein Beispiel für die mögliche Einflussnahmen auf die Übergänge.

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Matrikelnummer

Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 2

Frage 4 (2 Punkte) Worin unterscheiden sich die Qualitätskriterien Effektivität und Expressivität einer Informationsvisualisierung?

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 3

Frage 5 (3 Punkte) Welche Aussagen im Zusammenhang mit menschlicher Wahrnehmung und Kognition sind zutreffend?  Die präattentive Informationsverarbeitung lenkt die Wahrnehmung des Benutzers auf spezifische Details.  Große Veränderungen an einer Visualisierung werden nicht wahrgenommen, wenn zeitgleich noch andere, irrelevante Änderungen auftreten.  Um eine Beeinträchtigung der kognitiven Effizienz zu vermeiden, werden zu schnelle Änderungen zwischen Informationsvisualisierungen häufig mit Animationen überbrückt.  Die Zeitschranken der Wahrnehmung bezeichnen den Umstand, dass die Leistung eines Informationsvisualisierungssystems die Wahrnehmung des Anwenders nicht übertreffen darf.  Reize, die innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 2 Sekunden erfolgen, verschmelzen für den Menschen zu einer Wahrnehmung, etwa eine Bildfolge zu einer Animation.  Die Aufgabeneinheit kann Zeitspannen bis zu 30 sek. umfassen und erlaubt elementare, bewusst wahrgenommene Routineaktionen in interaktiven Systemen.

Frage 6 (3 Punkte) Die Abbildung zeigt Informationsmengen, die während eines Informationsdialogs auftreten. Welche der folgenden Aussagen ist zutreffend?

 Menge C bezeichnet man als Interessenmenge  Menge E (grauer Bereich) bezeichnet man als Kernmenge  Die Schnittmenge zwischen Menge A und Menge B bezeichnet man als Kernmenge  Menge A bezeichnet man als Inhaltsmenge  Die Mengen D1, D2 und D3 bezeichnet man als Ergebnismengen  Menge A bezeichnet man als Interessenmenge

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 4

Frage 7 (6 Punkte) Welche wesentlichen zusätzlichen Probleme ergeben sich bei der 3-D-Darstellung gegenüber einer Darstellung in 2-D? Markieren Sie mit R (ichtig) oder F (alsch) Objekte im Vordergrund können solche im Hintergrund verdecken. Die Darstellung ist ggf. uneindeutig, denn sie hängt vom Blickpunkt des Benutzers ab. Der Benutzer hat keine Möglichkeit sich im dreidimensionalen Raum zu bewegen. In zweidimensionalen Bildern ergeben sich im Bereich der Expressivität wesentlich mehr Möglichkeiten als in dreidimensionalen. Wenn sich Objekte gleicher Größe in unterschiedlicher Entfernung vom Blickpunkt des Nutzers befinden, werden sie immer gleich groß erscheinen. Die Darstellung hat hohe Anforderungen an die Rechnerleistung.

Frage 8 (4 Punkte) Wie lauten die Ihnen aus der Vorlesung bekannten Arten des Zoomens? 1. 2. 3. 4.

Frage 9 ( 9 Punkte) Benennen Sie die hier abgebildeten Darstellungsformen für hierarchische Datenstrukturen und erläutern Sie die Vor- und Nachteile bei Abbildung b) und e) stichpunktartig:

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 5

Frage 10 (5 Punkte)

Erläutern Sie kurz das Konzept der engen Kopplung (engl. Tight-Coupling) am Beispiel des aus der Vorlesung bekannten Film-Finders.

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 6

Frage 11 (5 Punkte) Wenn die darzustellende Information mehr als drei Dimensionen hat, so werden Informationsvisualisierungstechniken benötigt, die diese multidimensionalen und damit räumlich quasi „unvorstellbaren“ Dimensionen so darstellen, dass der Betrachter die Informationen auf möglichst leicht verständliche Art und Weise wahrnehmen und interpretieren kann. Benennen Sie die fünf im Kurs vorgestellten Informationsvisualisierungstechniken für mehr als drei Dimensionen, die diese Anforderungen erfüllen!

a: ______________________________________ b: ______________________________________ c: ______________________________________ d: ______________________________________ e: ______________________________________

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Modul 63412 Seite 7

Frage 12 (5 Punkte)

Worin besteht die Anforderung bei gleichzeitiger Darstellung von Fokus und Kontext-Bereich hinsichtlich der Anwendung des räumlichen Zoomens? Erläutern Sie anhand der Grafik und nennen Sie die dargestellte Visualisierungstechnik.

Frage 13 (6 Punkte) Worin unterscheiden sich Dynamische Anfragen von traditionellen Suchanfragen hinsichtlich der folgenden Aspekte: • Vorwissen über den fraglichen Datenraum • Formulierung des Informationsbedürfnisses • Darstellung der Anfrageergebnisse

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Modul 63412 Seite 8

Frage 14 (8 Punkte) Markieren Sie die nachfolgenden Aussagen zu Evaluationsmethoden in der Informationsvisualisierung mit falsch oder richtig: r/f Fokusgruppen und Gruppeninterviews werden anhand eines Leitfadens durchgeführt und sind daher stark organisierte Evaluationsmethoden. Bei der Cognitive-Walkthrough-Methode werden Benutzer gebeten, während der Ausführung von Aufgaben, die mithilfe des Informationssystems erledigt werden, laut zu denken. Die Thinking-Aloud-Methode erschwert Rückschlüsse, was an einem Informationsvisualisierungssystem Probleme verursacht, da sie sich zu sehr auf die subjektive Wahrnehmung des Benutzers stützt. Methoden des gedanklichen Durchgehens (Cognitive Walkthroughs) sind sehr oft fokussiert auf Aspekte der intuitiven Verständlichkeit, Erlernbarkeit sowie der Wahrnehmung von Systemfunktionalitäten. Heuristische Evaluationsverfahren können in allen Entwicklungsstadien eines Visualisierungswerkzeuges eingesetzt werden, indem eine kleine Anzahl von Testpersonen das entsprechende Programm anhand von Richtlinien inspiziert. Kontrollierte Experimente sind empirische Experimente, die im Allgemeinen die Faktoren Entwicklungsdauer, Komplexität, Vermarktungspotential und Wiederverwertbarkeit eines Informationssystems messen. Für die Teilnehmerauswahl eines Kontrollierten Experiments ist es hilfreich, ein BenutzerProfil zu erstellen, um eine geeignete Auswahl an repräsentativen Benutzern einer Zielgruppe zu treffen. Mithilfe longitudinaler Studien kann untersucht werden, inwieweit Benutzer Informationsvisualisierungen in ihre bestehenden Softwareinfrastrukturen und Arbeitsabläufe für Datenanalysen integrieren können.

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Modul 63412 Seite 9

Frage 15 (5 Punkte) Ergänzen Sie die Grafik:

Kategorien von Knoten-Typen in X3D

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________________________

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Frage 16 (4 Punkte) In welche dieser Kategorien fallen die Knoten „Viewpoint“ bzw. „Time Sensor“? Welche Funktion erfüllen sie jeweils?

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 10

Frage 17 (6 Punkte) Nennen sie die drei möglichen Feldtypen und Zugriffsarten für das Eventhandling in X3D und erklären Sie die Unterschiede zwischen ihnen.

Frage 18 (4 Punkte) Markieren Sie die korrekten Aussagen bezüglich des Einsatzes von X3DOM  X3D-Code lässt sich direkt in den HTML-Code einbetten und wird mittels einer JavaScript API automatisiert verarbeitet und als interaktive Szene innerhalb der Webseite dargestellt.  Durch die native Integration von X3D-Szenen in HTML-Webseiten werden keine weiteren Plugins mehr benötigt.  X3D-Knoten werden in das Document Object Model (DOM) des Web Browsers integriert und sind damit gegenüber schreibendem Zugriff durch Standard-JavaScript Werkzeuge geschützt.  X3D-Objekte werden dynamisch in WebGL-Geometrien übersetzt; WebGList kann auf Basis einer Lizenzgebühr in modernen Web-Browsern zur Darstellung von 3-D-Inhalten nachträglich installiert werden  Mittels X3DOM erfolgt jeder Zugriff und jede Modifikation eines 3-D-Objekts direkt auf dem entsprechenden DOM-Element.  Standard-HTML-Events wie „onClick“ innerhalb der X3D-Szenendeklaration können genutzt werden, um die Implementierung der User-Interaktion mit Szenenobjekten zu vereinfachen.

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Nachname, Vorname

Modul 63412 Seite 11

Frage 19 (10 Punkte) Die Integrations-Architekturen Server Side Includes, Runtime Node und Trigger Server dienen dazu, dynamisch Inhalte externer Datenquellen – beispielsweise einer Datenbank – in eine X3D-Szene einzubetten. Erläutern Sie, zu welchem Zeitpunkt in der Darstellung der Szene dies jeweils geschieht und worin sich die DB-Zugriffe grundsätzlich unterscheiden.

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