[网站信息构建与信息可视化]什么是信息可视化

　　〔摘要〕分析信息构建与信息可视化的关系，指出信息可视化是实现信息构建的目的，是使信息可理解的重要手段。并从信息单元、信息组织、网站结构与导航以及网站搜索几个层面，结合具体实例对信息可视化技术在网站信息构建的应用进行研究。最后指出在网站信息构建中应用可视化技术时要注意的几个问题，旨在提供一种优化网站信息空间的途径。
　　〔关键词〕网站 信息构建 信息可视化
　　〔分类号〕TB18 G203
　　Web Information Architecture and Information Visualization
　　Zhou ningCheng HongliChen Hongqin
　　center for studies of Information Resources, Wuhan University, Wuhan430072
　　〔Abstract〕The paper discusses the relationship between information architecture and information visualization, points out that information visualization is one ofimportant methods to realize the aim of information architecture to make information understandable. Then based on concrete instances, it probes into how to apply information visualization to web information architecture on five layers such as information unit,information organization, web structure and navigation, and web search. A Last, this paper discusses some problems that people should pay attention to when applying visualization technologies to web information architecture.
　　〔Keywords〕webinformation architectureinformation visualization
　　
　　1引言
　　
　　当前，Internet及其数百万的遍布全球的Web网站成为人们发布信息并获取信息的重要渠道，尤其是在电子商务时代，网站已经成为人们商务活动的信息宣传平台、联络平台以及交易平台。然而，网络及其信息爆炸式的扩张，使得构成网络中一个个节点的网站极容易被淹没。网站能否被发现，能否吸引用户的眼球并能留住用户，必须从用户的角度考虑网站的信息构建，让网站的信息容易被用户获取并理解。目前关于网站信息构建的研究论文较多，在讨论构建方法时普遍提到了可视化方式，但都没有进行深入研究。本文拟从信息可视化技术的角度，结合信息构建的理论原则和方法，探讨网站的信息构建，旨在提供一种优化网站信息空间的方法。
　　
　　2信息构建的理念与信息可视化
　　
　　2.1信息构建的理念
　　信息构建(Information Architecture，IA)最早由美国建筑师R. S. Wurman在1976年提出，他当时对IA的具体描述为:①将数据中固有的模式进行组织，化复杂繁琐为简单明晰;②创建信息结构或地图，以便让他人获得自身所需的知识;③21世纪IA将应用于信息组织等学科领域。当时Wurman的工作集中于二维的页面展示和版面编排，并没有引起人们的普遍关注[1]。20年后，由于Internet的发展与普及，IA的工作更多地集中于网站的结构和组织，并在全球范围内得到了广大学者的关注，尤其是情报学、计算机科学以及认知学领域。
　　信息构建的核心思想在于构建清晰明了的信息空间，帮助人们成功地找到和管理信息以及帮助人们理解信息。信息构建不是一种具体的技术和方法，而是一种理念，其终极目标是使信息可理解。
　　2.2信息可视化与信息的可理解
　　2.2.1信息可视化是使信息可理解的手段信息构建的理念在诞生时起就和可视化结下了渊源。Wurman在倡导信息构建，并实践他的理念时，大量利用图形来表达信息，让复杂的信息可视并可理解。在他主编的《理解美国》一书中，使用了约350页的地图、图表、图解以及其他工具，通过对数据和信息的精密设计和组织以及这些可视手段的展示和表现能力，使复杂的信息变得清晰明朗[2]。
　　当前随着网络以及网络信息的指数级增长，信息可视化技术作为一种新的信息展示手段，受到越来越多信息技术人员的关注，并获得了蓬勃的发展，从IEEE每年两次的信息可
　　视化国际会议(从1995年开始在美国每年举办一次以及从1997年开始在英国伦敦每年举办一次)可见一斑。
　　从认识论的角度来讲，人们认识事物的过程是从感性认识―>理性认识―>理解，人类(指健康的人)的感知系统对颜色、大小、形状、运动状态以及位置等视觉效果具有天生的感知与识别能力，一个人的脸部照片比一段文字的特征描述更容易让人分辨，一张地图远比一堆文字更能直接明了地指明路线。可视化的方式有减轻认知负担的作用，可视化是使信息可理解的有效手段。
　　2.2.2信息可视化与隐喻、上下文及情景为了使信息可访问与可理解，信息建筑师，尤其是网站构建者在理解了网站的目的、要呈现的信息内容及其关系以及最终用户情况后要进行信息组织系统、标识系统、导航系统以及搜索系统的有效设计，这些设计起到如同建筑物或道路的标志牌一样的功效，使网站复杂的信息空间变得清晰、美观并且简单易于理解。在实施信息的组织、标识、导航与搜索系统的设计时，隐喻、上下文、情景以及可视化作为使信息可理解的手段一直受到信息构建师的重视。实际上，隐喻、上下文、情景往往需借助可视化手段来完成。
　　隐喻是“在彼类事物的暗示下感知、体验、想象、理解、谈论此类事物的心理行为、语言行为和文化行为”[3]，是“在熟悉和全新的情景之间，通过比较来传递那些表层和深层的相似性”[4]。隐喻是比喻的一种形式，起初只是一种修辞手法，随着隐喻概念的延伸，它不再被单纯的当作一种修辞手段，而是作为认知心理学的一个重要概念以及易化认知与学习的手段应用于各个领域。在计算机人机交互领域，隐喻的使用往往借助可视化的手段来体现，如剪刀、垃圾桶以及播放音乐中“开始”、“停止”等图标。依据隐喻的构造理论，隐喻的基本功能是构造逼真性[5]，隐喻的理解过程就是在适当的语境下寻求最佳关联的过程，隐喻与可视化隐喻的概念近乎等同。而上下文与情景则可通过对信息结构与内容的可视化映射来传达。
　　
　　3可视化技术在网站信息构建中的应用
　　
　　信息可视化是“利用计算机支撑的、交互的、对抽象数据的可视表示，来增强人们对这些抽象信息的认知”[6]的方法与技术，作为促进信息可理解的手段，主要体现在艺术科学地进行界面设计与优化信息空间上。在网站的信息构建中，信息可视化技术不仅可以增强单个页面的可理解性，即通过图符、图表的方式揭示信息的本质属性，对信息进行可视化的组织编排，加深人们对信息含义的理解，而且能以可视化的方式揭示整个网站的结构，优化网站的信息导航，从而达到优化整个网站信息空间的目的。
　　3.1信息单元的可视化
　　一切能够被思考的客体都是对象，对象的性质和对象之间的关系，统称为对象的属性。具有相同本质属性的对象集合构成类，概念则是具有相同本质属性的类的抽象，是反映对象的本质属性的思维形式。对象、属性、类、概念是认识论意义上的信息空间中的基本单元，是人们通过对客观世界的认识、选择、命名和分类之后能动的反映，并构成人们思维的基础。信息单元经过加工、编码存入计算机，成为计算机数据。这些数据可以是字词、数字、图表、声音、图像等。如果是容易理解的，则不需用可视化手段进行处理，对于一些诸如颜色、形状、大小、长短、数量等能够用视觉来感受的属性可以直接进行可视化促进感性认识，对于文本形式的数据，特别是当他们代表的意义是抽象内容时，则需通过处理与转化，选择人们可以接受的比较熟悉的可视化隐喻来实现。如用表示开心、快乐，用表示爱，用表示信件等等。这些图符、图标的应用，使抽象的概念能够形象生动地传达。在进行网站的信息构建时还有一个很重要的图符、图标要设计，那就是网站标志(logo)，一个成功的网站标志不仅要形象生动、容易记忆，而且要能集中体现网站的特色和内涵，如中国银行网站的标志是铜板，奔驰汽车公司网站的标志是方向盘等。
　　事物的属性是多重的，在进行可视化转化时，要根据向用户传达的主要属性来进行，在传达抽象概念时，要把握其本质属性，使此概念与彼概念区别开来。
　　3.2信息组织的可视化
　　信息组织的可视化是在网页范围内，根据信息的内容属性、受众对象和其他特征将某一范围内的信息通过可视化的类目图来展示，起到聚集、比较并突出信息单元某些特点的作用，如图1是从美国咖啡茶Peet公司网站中截取的一个网页，是采用可视化软件Treemap制作的。该图展示了peet公司的茶商品信息的组织，Treemap中每一个矩形框代表一类茶产品，当鼠标在某矩形框中点击时，该类商品的信息就会在一个小窗口中显示出来。
　　
　　该网站做了个市场调查，结果显示92％的Peet? Coffee and Tea用户习惯这种可视化的Treemap界面，并认为这种方式很方便。
　　3.3网站结构及其导航的可视化
　　超文本具有很大的灵活性，在某种程度上符合了人认知
　　灵活性的特点，但也因此造成了用户超文本使用过程中的迷失，因此一个好的网站应该既能让用户知道整个网站的结构，该结构中容纳了哪些信息以及这些信息之间的关系，又能让用户明确自己的位置，该位置的详细信息以及与该位置有关的信息，明确前行的方向、路线。这样出现了一个矛盾，即如何在有限的屏幕上既能显示高层次的上下文信息，又能显示更多低层次的细节信息。仅采用超链接技术是无法完成这一功能的，而可视化的界面优化技术，如缩放用户界面、鱼眼视图、透视墙图以及焦点＋上下文技术等，能解决这一问题，并能构建一个既能提供细节查找，又能提供上下文的，反映整个网站信息结构的导航系统。
　　图2为“理解美国”的网站地图，该地图采用Hyperbolic Tree技术①，将整个网站的信息结构展现出来(可视化的结构隐喻)，并可通过交互进行深入了解信息之间的链接关系。该可视化的网站地图只是提供了网站信息结构的概貌，并不能直接引导用户找到所需要的信息，因此只能作为网站的附加导航。
　　
　　图3为从The Brain网站上截取的网页，图中的上部分为导航系统，可视化的提供了整个网站目录结构，当目录中的某个节点被点击时，该节点会移到导航体系的中心位置，其他节点会自动调整位置，如父节点移到上方，兄弟节点移到右方，子节点移到下方，相关节点移到左方，并且该节点的网页内容会相应的呈现在下方。该导航将全局导航与局部导航动态地集成在一起，让用户始终都能获得当前自己在整个网站中的位置信息，有效地防止迷航现象，又能获得当前位置的细节信息。
　　
　　在网站结构可视化的过程中，还可进一步对网站中各个网页被访问情况进行可视化。如Xerox Palo Alto研究中心用户界面研究组的Ed H. Chi等人提出了一种可视化网站变化的方法[7]。它将Xerox的网站中的7 000多个节点重新组织成一个树，在考虑的时间范围内存在的每个节点在树中有一个相应的位置，连线的颜色和粗细根据每个节点的访问量决定，网站的不同时期用不同的树表示，这样可以很容易地发现网站内容的变化和访问量的变化。
　　目前，网站和WWW的结构及导航的可视化为信息可视化研究的重点，而网站的可视化研究是整个WWW体系可视化的基础。www.省略网站提供了大量的有关网站和网络可视化方面的开发成果、研究论文以及相关资料。
　　3.省略网站目前开始运用一种新型图像搜索引擎技术进行商品搜索。用户可以输入文字进行搜索，也可以选取网站上提供的商品图片或截取明星或其他网友穿的衣服、鞋子以及戴的首饰，选取颜色、款式、质地等相似点进行可视化搜索。其基本原理是采用视觉签名(Visual Signature,图像的数学表达,包含了图像大约1万个特征量)把用户提供的图片的视觉签名和其他图片比较，检索出相似的结果。只要两张图像有足够多的相同特征量,Like.com就认为这两张图像是相似的[8]。
　　
　　4网站信息构建可视化中应注意的几个问题
　　
　　信息可视化的目的是将信息转换成可被人类感知系统容易识别的形式，通过形象、直观地展示数据的结构特征和复杂关系，使其变得易理解、易记忆，并促进人的整体和抽象概括能力，但在实现信息可视化，尤其是在网上实现可视化时，必须注意内容与形式的协调，把握好可视化的尺度，否则会适得其反。
　　首先，要注意尽量使用简洁明快、功能明确的小图形，而不要追求华丽复杂的大图形。因为图形传输需要大量的用户等待时间。罗伯特?B?米勒(Robert B.Miller)在1968年有了一篇关于响应时间的经典论文，得出用户对响应时间的反应极限[9],即:①系统对用户操作做出反映的时间极限为十分之一秒;②一秒内用户得到新的网页，意味着用户在打开网页时没有遇到不适当的延迟;③十秒钟是使用户保持注意力的极限，对于更长的延迟，用户会转向其他任务。
　　其次，在需要使用动态、复杂的图形、图像时，要注意从用户的角度出发，从可视化的任务与目的出发，在控制最长延迟时间的同时，选择最能映射出信息结构的，易懂易操作的可视化形式，不要为了显示自己的独特性或追求技术的新颖性而采用过于复杂的用户难以理解的可视化形式。
　　此外，在设计图形、图像及其颜色时要注意考虑色盲用户，为了避免流失这一特殊群体，在提供可视化图形的同时，尽量添加文本或声音说明，或者提供文本版本。
　　
　　5结束语
　　
　　信息可视化与信息构建是比较新的课题，并且两者有着相同或相近的学科基础，如计算机图形学，认知心理学，信息科学等，但前者是一门关于如何将信息转化为可视化图形图像的技术科学，而后者是一种使复杂信息可访问可理解的思想与理念，需要包括信息可视化在内的多种理论、方法、技术与手段的支撑。因此，一方面我们必须加强对信息可视化以及信息构建的理论与方法研究;另一方面必须对如何有效地利用可视化的技术成果来实现信息构建的理念进行探讨，最大程度地实现信息可视化的价值。
　　
　　参考文献:
　　[1]张新民,梁战平.论知识管理和信息构建.情报理论与实践,2003,26(5):400-405.
　　[2]周晓英.基于信息理解的信息构建.北京:中国人民大学出版社,2005:13.
　　[3]季广茂.隐喻视野中的诗性传统.北京:高等教育出版社,1998:14.
　　[4]Mountford S J. Tools and techniques for creative design//BLaurel,eds.The Art of Human Computer Interface Design. New York:Addison-Wesley,1990:17-30.
　　[5]Black M. More about metaphor//Andrew Ortony. Metaphor and Thought. Cambridge: Cambridge University Press, 1993:19-41.
　　[6]周宁,张玉峰,张李义.信息可视化与知识检索.北京:科学出版社,2005:1.
　　[7]Chi E H, Pitkow J, Mackinlay J, et al. Visualizing the evolution of web ecologies//Conference on Human Factors in Computing System(CHI98).ACM Press, 1998:400-407.
　　[8]孙德龙.新型图像搜索引擎技术找到你的最爱.[2006-01-18].http://zqb.省略/content/2007-01/09/content_1635826.htm.
　　[9]Nielsen J. Web可用性设计.北京:人民邮电出版社,2000:32.

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