Визуализация данных в Интернете в основном недоступна для слепых и слабовидящих людей, которые используют программы чтения с экрана — вспомогательную технологию, которая считывает элементы на экране как текст в речь. Это лишает миллионы людей возможности исследовать и интерпретировать информацию, которая часто представлена ​​в виде диаграмм, таких как результаты выборов, статистика здравоохранения и экономические показатели.

Когда дизайнер пытается сделать визуализацию доступной, лучшие практики требуют включения нескольких предложений текста, описывающих диаграмму, и ссылки на базовую таблицу данных, что далеко от богатого опыта чтения, доступного для зрячих пользователей.

Междисциплинарная группа исследователей из Массачусетского технологического института и других стран стремится создать визуализацию данных, удобную для чтения с экрана, которая предлагает столь же богатый опыт. Они создали несколько структур визуализации, которые предоставляют текстовые описания с разным уровнем детализации, что позволяет пользователю программы чтения с экрана переходить от высокоуровневых данных к более подробной информации, используя всего несколько нажатий клавиш.

Команда Массачусетского технологического института приступила к итеративному процессу совместного проектирования с сотрудником Даниэлем Хаджасом, исследователем из Университетского колледжа Лондона, который работает с Глобальным центром инноваций в области инвалидности и потерял зрение в возрасте 16 лет. Они совместно разработали прототипы и провели подробное исследование пользователей. слепые и слабовидящие люди для сбора отзывов.

«Исследователи могут видеть некоторые связи между проблемами и знать о потенциальных решениях, но очень часто они немного упускают их из виду.  Я думаю, что мы нашли действительно хорошее сочетание», — говорит Хайяс.

Они создали основу, чтобы помочь дизайнерам систематически думать о том, как разрабатывать доступные визуализации. В будущем они планируют использовать свои прототипы и структуру дизайна для создания удобного для пользователя инструмента, который сможет преобразовывать визуализации в доступные форматы.

В число сотрудников Массачусетского технологического института входят соведущие авторы и аспиранты Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) Джонатан Зонг, Кристал Ли и Алан Лундгард, а также ДжиВун Джанг, студент Университета Карнеги-Меллона, который работал над этим проектом во время Летних исследований Массачусетского технологического института. Program (MSRP) и старший автор Арвинд Сатьянараян, доцент кафедры компьютерных наук, возглавляющий группу визуализации в CSAIL. Исследовательская работа, которая будет представлена ​​на конференции Eurographics по визуализации, получила почетную награду за лучшую работу.

«Нажми на то, что возможно»

Исследователи определили три параметра дизайна как ключ к созданию доступных визуализаций: структура, навигация и описание. Структура включает в себя организацию информации в виде иерархии. Навигация относится к тому, как пользователь перемещается по разным уровням детализации. Описание — это то, как сообщается информация, включая то, сколько информации передается.

Используя эти параметры дизайна, они разработали несколько прототипов визуализации, которые подчеркивали простоту навигации для пользователей программ чтения с экрана. Один прототип, известный как мультипредставление, позволял людям использовать стрелки вверх и вниз для перехода между различными уровнями информации (например, заголовок диаграммы в качестве верхнего уровня, легенда в качестве второго уровня и т. д.), а также стрелки вправо и влево. клавиши для циклического просмотра информации на одном уровне (например, соседних диаграмм рассеяния). Другой прототип, известный как цель, включал ту же навигацию с помощью клавиш со стрелками, но также раскрывающееся меню с ключевыми местоположениями диаграммы, чтобы пользователь мог быстро перейти к интересующей области.

«Наша цель состоит не только в том, чтобы работать в рамках существующих стандартов, чтобы сделать их пригодными для использования. Мы действительно намеревались делать обоснованные предположения и представлять, где мы можем использовать то, что возможно с этими существующими стандартами. Мы не хотели ограничиваться переоснащением инструментов, которые были созданы для изображений», — говорит Зонг.

Они протестировали эти прототипы и доступную таблицу данных, существующую передовую практику для доступных визуализаций, с 13 слепыми и слабовидящими пользователями программ чтения с экрана. Они попросили пользователей оценить каждый инструмент по нескольким критериям, в том числе насколько легко было его освоить и насколько легко было находить данные или отвечать на вопросы.

«Одна вещь, которая мне показалась действительно интересной, заключалась в том, как много людей постоянно проверяли свои собственные гипотезы или пытались создать определенные шаблоны, когда они продвигались по визуализации. Смысл навигации в том, что вы хотите иметь возможность ориентироваться в визуализации, чтобы вы знать, где находятся пределы», — говорит Ли. «Можете ли вы точно и легко узнать, где находятся стены в комнате, которую вы исследуете?»

Улучшенная аналитика

Пользователи говорят, что оба прототипа позволили им быстрее выявлять закономерности в данных. По их словам, прокрутка от высокого уровня к более глубоким уровням информации помогла им легче понять, чем при просмотре таблицы данных. Им также понравилась более быстрая навигация с помощью меню в целевом прототипе.

А вот таблица данных получила высшие оценки за простоту использования.

«Я ожидал, что люди будут разочарованы повседневными инструментами по сравнению с новыми прототипами, но они все еще немного цеплялись за таблицу данных, вероятно, из-за своего знакомства с ней. Это показывает, что такие принципы, как знакомство, обучаемость и удобство использования, по-прежнему имеют значение. «Неважно, насколько «хорошо» наше новое изобретение, если его недостаточно просто освоить, люди могут придерживаться более старой версии», — говорит Хайяс.

Опираясь на эти идеи, исследователи совершенствуют прототипы и используют их для создания программного пакета, который можно использовать с существующими инструментами проектирования, чтобы придать визуализации доступную структуру с удобной навигацией.

Они также хотят изучить мультимодальные решения. Некоторые участники исследования использовали вместе разные устройства, такие как программы для чтения с экрана и дисплеи Брайля, или инструменты для озвучивания данных, которые передают информацию с помощью неречевого звука. Как эти инструменты могут дополнять друг друга применительно к визуализации, остается открытым вопросом, говорит Зонг.

В долгосрочной перспективе они надеются, что их работа может привести к тщательному переосмыслению стандартов веб-доступности.

«Не существует универсального решения для доступности. Хотя существующие стандарты не предполагают этого, они предлагают только простые подходы, такие как таблицы данных и замещающий текст. Одним из ключевых преимуществ нашего исследовательского вклада является то, что мы предлагая структуру — разные предпочтения и представления данных расположены в разных точках этого пространства дизайна», — говорит Лундгард.

«В течение последних нескольких лет мы усердно работали над уменьшением неравенства, с которым сталкиваются пользователи программ чтения с экрана при извлечении информации из онлайн-визуализации данных. Поэтому мы очень признательны за эту работу и знания, которые она добавляет к существующей литературе», — говорит Атер Шариф, аспирант, который исследует доступность и визуализацию в лабораториях профессоров Джейкоба Уобброка и Катарины Райнеке в Школе компьютерных наук и инженерии Пола Г. Аллена Вашингтонского университета в Сиэтле и не участвовал в этой работе. .

«Мне нравится думать об этом как о движении, в котором мы все, наконец, собираемся вместе и улучшаем опыт демографической группы, которая в значительной степени игнорировалась, особенно при представлении данных с помощью визуализаций. Спасибо Джонатану, Арвинду и их команде за это проницательное и своевременная работа! Я с нетерпением жду того, что будет дальше», — добавляет Шариф, который является ведущим автором нескольких недавних статей, связанных с доступной визуализацией данных.

Эми Бауэр, старший научный сотрудник отдела физической океанографии Океанографического института Вудс-Хоул, страдающая дегенеративным заболеванием сетчатки и широко использующая программу чтения с экрана в своей исследовательской работе, а также для решения основных жизненных задач, нашла объяснения исследователей важность совместного дизайна, чтобы быть мощным и неотразимым.

«Как слепой ученый, я постоянно ищу эффективные инструменты, которые позволят мне получить доступ к информации, представленной в визуализации данных. Многоуровневый подход, используемый этими исследователями, дает возможность получить «общую картину» из данных как а также углубляться в сами точки данных, позволяет пользователю выбирать, как он хочет исследовать данные», — говорит Бауэр, который также не участвовал в этой работе. «Я думаю, что способность свободно исследовать данные необходима не только для того, чтобы узнать «историю», которую рассказывают данные, но и для того, чтобы позволить слепому исследователю, такому как я, сформулировать следующие вопросы, которые необходимо решить, чтобы углубить понимание в любой область изучения.»