Project

Discipline

spatial cognition; geographic information science; geovisual analytics; empirical research; psycho-physiological sensing; eye tracking

Lead
Wie extrahieren wir Raum-Zeit Informationen aus Kartenapplikationen auf digitalen Assistenten während der Navigation, besonders wenn die Entscheidungszeit knapp und möglicherweise auch noch emotional aufgeladen ist. Unklar ist, wie unsere begrenzten visuellen und kognitiven Wahrnehmungsressourcen sowie unsere autonome Nervenaktivität beeinflussen können, wie die dargestellte Rauminformation aufgenommen und verarbeitet wird. Dies bestimmt letztlich wie effizient und effektiv wir Raum-Zeit relevante Entscheidungen in zeitkritischen Situationen unter Unsicherheit treffen können.
Lay summary
Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Täglich treffen wir raum-relevante Entscheidungen die mit Unsicherheit behaftet sind und unter Zeitdruck geschehen (z.B. Wegfindung). Viele solcher Entscheidungen werden mit interaktiven, graphischen Darstellungen getroffen wie z.B. mit mobilen, Karten-basierten Navigationssystemen, die geographische Informationen beinhalten. Dieses Forschungsprojekt zielt zunächst auf ein tieferes Verständnis, wie Nutzer in zeitkritischen Entscheidungskontexten und unter Unsicherheit geographische Informationen aus interaktiven graphischen Schnittstellen extrahieren und für die Entscheidungsfindung nutzen. Zweitens, sollen mittels Probandenstudien empirisch basierte Design-Richtlinien abgeleitet werden für die Entwicklung von kognitiv inspirierten, visuell expressiven und affektiv ansprechende interaktiven graphischen Nutzerschnittstellen zu Geodaten, um die raum-zeitliche Entscheidungsfindung effizient und effektiv zu unterstützen. Wir zielen auf Richtlinien, die generisch genug für ein breites Spektrum von emotional aufgeladenen, raum-relevanten Entscheidungen, die mit Geodaten unter Zeitdruck und Unsicherheit geschehen: z.B. bei der Navigation in komplexem Gelände, bei Schutz und Rettung, etc.  Wissenschaftliche und Gesellschaftliche Relevanz Ein tieferes Verständnis der raum-relevanten Entscheidungsfindung mit graphischen Nutzerschnittstellen ermöglicht auch die effektive Gestaltung von Bildmaterial für den Unterricht, in Schule und Ausbildung, sowie für die kognitiv-adäquate Entwicklung von leistungstarken graphischen Nutzerschnittstellen, die von ExpertInnen in Wissenschaft, Industrie und Verwaltung zur Erkundung von grossen, komplexen Raum-Zeit Datenbanken für die Entscheidungsfindung verwendet werden (z.B. Klimamodellierungen). Resultate dieser empirischen Forschung wird auch die Nutzbarkeit von Geodaten mittels IT-Systeme erhöhen, ein unverzichtbarer Aspekt für eine erfolgreiche, immer mobiler werdende Informationgesellschaft.

Direct link to Lay Summary

Last update: 24.07.2017

Active participation

Self-organised

Self-organised

Communication	Title	Media	Place	Year

Title	Year

Number	Title	Start	Funding scheme

Synopsis: This new proposal builds upon prior work by not only focusing on creating perceptually salient, cognitively supportive, but additionally also on affectively responsive visual displays, for decision making in time-critical contexts, and under uncertainty.Motivation: As visuo-spatial displays are increasingly used in mobile and dynamically evolving situations, it will be important to consider research on the kind of information that users can get from displays when used in time and attention critical, and potentially also emotionally charged spatio-temporal decision-making situations. Limited perceptual and cognitive resources of display users-also often overlooked, autonomic nervous activity-most likely will influence how the depicted information is apprehended, and this will ultimately determine how effective users will be in detecting and reasoning about spatio-temporal phenomena, and make effective and efficient decisions in time critical situations under uncertainty. Research objective: The proposed research firstly aims at better understanding of how users explore and extract knowledge from visual displays in time critical contexts, under varying affective states, to make space-time decisions under uncertainty, and secondly, at deriving empirically based design guidelines for the construction of cognitively inspired, perceptually salient, and affectively responsive displays for effective and efficient spatio-temporal decisions-making in time critical, and in uncertainty situations. We aim at guidelines that are generic enough to be useful for a broad range of decisions-making scenarios and uncertainty conditions, including various geographically relevant application domains (e.g., disaster response, navigation, search and rescue, etc.).An international team of researchers at the University of Zurich, the University of California Santa Barbara (USA), and at the Department of Humanities, Social and Political Sciences of the ETH Zurich are involved in the project. Resources are requested for two PhD students, and to enable collaborative visits by the students and the external collaborators, including conference and workshop attendance support to disseminate research findings. The project is organized in two empirical research tracks: Subproject A emphasizes the development and evaluation of immersive display methods in a virtual reality lab, while Subproject B focuses on the development and evaluation of mobile display methods in the real world. The main goals leading the two tracks are as follows: • to identify the characteristics of how users make space-time decisions with visual displays under to various affective states due to time critical situations and uncertainty (in the VR lab and mobile, in the world), and • to develop empirically based design guidelines for the construction of perceptually salient, cognitively inspired, and affectively responsive visual displays for more effective and efficient spatio-temporal inference and decision-making in time critical contexts and under uncertainty. Key outputs are expected along three cyclic work phases. First, knowledge integration across complementary research fields is carried out at the theoretical level (uncertainty visualization, decision-making under stress and uncertainty, affect and arousal). Second, an experimental visual display platform is implemented, to be tested in the VR lab and mobile in the world, and thirdly, visual displays are evaluated with users (i.e., empirical evaluation of usefulness and usability).