Research Projects

Critical decisions involving a lot of data are rarely made by a single person, but are rather discussed and evaluated by a team of experts. Examples are doctors deciding for treatment of severe illness, emergency services having to react to ongoing crises, or engineers collaborating to make technical decisions concerning expensive products. These activities can be assisted by information visualization tools. However, traditional information visualization rarely considers the collaborative nature of data analysis tasks. The foundation of our research proposal is the extension of a multiple view visualization system to a multi-display environment. Multiple view visualization shows data in different representations and thereby accommodates for different knowledge backgrounds and user preferences. Multi-display environments turn unused wall and table spaces into interactive surfaces using off-the-shelf projection technology and integrate private workstations smoothly into this shared interactive workspace. Our research aim is the design and creation of a co-located collaborative information visualization workspace dealing with two principal challenges: display space management and collaborative interaction techniques. Intelligent display space management adopts information visualizations and placement of views automatically to the physical display properties and supports the users interacting with the environment. Combined with visual linking of related data entities distributed across the environment, it will help to establish a common knowledge ground. Collaborative interaction techniques are required to organize such a rich, but potentially complex environment. We will investigate high-level activity support for typical tasks in shared information workspaces and how users can maintain awareness of each other’s activities. The proposed research benefits from two ongoing projects at Graz University of Technology: Deskotheque delivers the basic technology necessary for collaborative work in multi-display environments, while Caleydo, a visualization project from the biomedical domain, provides an excellent use case, including the necessary experts willing to collaborate in studies. Using these frameworks, we plan to conduct several usability studies, with prototypes of different levels of sophistication. This research is part of the project Caleydo.

VIPEM ist ein System zur hypothesengesteuerten Analyse multidimensionaler Datenräume im Gebiet der personalisierten Medizin. Ein multidimensionaler Datenraum, bestehend aus molekularen und klinischen Daten, wird unter gleichzeitiger Anwendung algorithmischer Verfahren und direkter Benutzerinteraktion gefiltert und hierarchisch strukturiert. Ein zentrales Forschungsproblem der personalisierten Medizin ist die Frage, wie die Verknüpfungen zwischen genetischen Variationen und Krankheiten, bzw. dem Ansprechen auf bestimmte Medikamente, gefunden werden können. Dazu gilt es, z.B. Gendaten mit klinischen Daten zu verknüpfen und in Folge spezifische Patientengruppen zu identifizieren. Die großen Datenmengen der molekularen Analyseverfahren (genetische Polymorphismen, Genexpressionsdaten, Proteomics) können nur mehr mit Methoden der Bioinformatik und Statistik bewältigt werden. Aber auch Standardmethoden der Statistik und der Bioinformatik versagen, wenn die Daten sehr inhomogen strukturiert sind dies ist bei den klinischen Daten der Fall und wenn Strukturen in den Daten durch Rauschen bzw. dominante Muster verdeckt werden. VIPEM soll mit Hilfe von Visualierungsmethoden die Struktur in den Datenräumen sichtbar machen und eine interaktive Navigation und Strukturierung sowohl der molekularen, als auch der klinischen Daten erlauben. VIPEM baut auf Grundlagenergebnissen in den Bereichen Informations-Visualisierung und multimodale Benutzerschittstellen auf. Durch eine enge Verknüpfung mehrerer gleichzeitig wirksamer Eingabekanäle und die sofortige Sichtbarkeit der Analyseschritte in der Visualisierung steht dem Experten ein Werkzeug zu interaktiven Erkundung von komplexen Datenräumen zur Verfügung. Als Eingabeparameter für Analysealgorithmen nutzt VIPEM hierbei die menschliche Fähigkeit, komplexe Muster und Zusammenhänge visuell bereits in Ansätzen zu erfassen, und erlaubt dadurch das Freilegen sonst verdeckter Strukturen. VIPEM fokussiert auf die hohe Nachfrage nach visualisierter Analytik im Bereich der Bioinformatik. Der innovative Zugang von VIPEM versteht sich als einmaliges Verkaufsargument, zumal sich mit VIPEM ein viel versprechendes Produkt abzeichnet, welches sicher innerhalb der nächsten zwei bis drei Jahre seinen Stellenwert als verwertbares Produkt am Markt behaupten könnte. Diese Forschungsarbeit wird als Teil des Projekts Caleydo durchgeführt.

Office space usually consists of private single-user workstations. Team work takes place on separate locations, usually supported by analogue media like printed paper. Digital data exchanges is accomplished through designated channels like e-mail or instant messengers.

Deskotheque is an ongoing project aiming to extend personal workspaces to enhance team work. It represents a flexible, interactive environment for team work, conference and meeting rooms. Unused surfaces in the room, such as empty wall space and table surfaces, can be turned into interactive, digital displays to be used for multi-user co-located teamwork.