Informaatiomuotoilu tekee tiedon näkyväksi

Artikkeli on julkaistu Maanmittauslaitoksen Positio-lehdessä.

Uusi tieto omaksutaan nopeimmin visuaalisesti. 

Helsingin kaupunkisuunnitteluviraston näyttelyyn toteuttamamme visualisointi havainnollistaa matka-aikoja eri kulkuvälineillä kaupungin keskustassa.

Informaatiomuotoilu merkitsee tiedon esitystavan suunnittelemista mahdollisimman selkeäksi. Työvaiheisiin kuuluvat esitettävän tiedon valitseminen, järjestäminen ja esittäminen valitun kohderyhmän tarpeet ja ominaisuudet sekä käyttökontekstin huomioiden. Yleensä käsitteellä viitataan nimenomaan tiedon visuaalisen esitysasun muotoiluun, tiedon visualisointiin.

On arvioitu, että näköaisti kykenee välittämään informaatiota ympäristöstämme aivoihin peräti sata kertaa nopeammin kuin kuuloaisti. Vaikka tarkoista luvuista voidaan kiistellä, on ilmeistä että näkö on vahvin aistimme ja että uuden tiedon omaksuminen tapahtuu nopeimmin visuaalisesti. Kuvat myös muistetaan tutkimusten mukaan paremmin kuin pelkkä teksti.

Tiedon kuvallisella esittämisellä onkin erittäin pitkät perinteet. Kuvien avulla on välitetty kertomuksia ja tietoa maailmasta jo kauan ennen kirjoitusjärjestelmien keksimistä. Varhaisimmat luolamaalaukset ovat nykykäsityksen mukaan ainakin 25 000 vuotta vanhempia kuin kirjoitustaito.

Kartat tienraivaajina

Ennen kuin voidaan puhua varsinaisesti informaatiomuotoilusta, on tehtävä käsitteellinen harppaus näköhavaintoa jäljittelevistä esittävistä kuvista abstraktimpaan ilmaisuun. Erityisesti paikkatieto ja sen visualisoiminen, kartat, ovat näytelleet abstraktin kuvailmaisun kehityksessä tienraivaajan roolia.

Jonkinlaisia karttoja on tehty liki kaikissa maapallon kulttuuripiireissä, usein jo ennen kirjoitustaidon omaksumista. Esimerkiksi Pohjois-Amerikan inuiiteilla oli jo kauan ennen eurooppalaisten tuloa erittäin tarkasti rantaviivan muotoa kuvaavia kaiverrettuja puupaloja, joita käytettiin karttoina.

Helsingin yliopiston kulttuurimaantieteen dosentin Allan Tiitan mukaan karttojen ja maisemamaalauksen välillä ei alkujaan ollut ratkaisevaa eroa: molemmat pyrkivät löytämään maiseman olennaisimmat piirteet ja luomaan niistä havainnollisen kokonaisesityksen. Vähitellen kartoille alkoi kuitenkin kehittyä oma abstrakti kuvailmaisunsa, joka erkani esittävien kuvien visuaalisesta kielestä.

Abstrakti visualisointi oivallettiin 1700-luvun lopulla

Kesti varsin pitkään ennen abstrakti kuvailmaisu levisi kartografian piiriä laajemmalle. Tähtitieteellisiä ilmiöitä jouduttiin käytännön syistä kuvaamaan jossain määrin abstrakteilla piirroksilla. Muutamia irrallisia varhaisia esimerkkejä tunnetaan muiltakin aloilta, mutta laajemmin abstraktien visualisointien mahdollisuudet alettiin huomata vasta 1700-luvun lopulla.

Eräänä käännekohtana voi pitää skotlantilaisen kansantaloustieteilijän William Playfairin Commercial and Political Atlas -kirjaa (1786), jossa kirjoittaja esitteli nykyisin pylväs- ja viivakuvioina tunnetut tilastografiikan peruskuviotyypit. (Playfair keksi hieman myöhemmin myös piirakkakuvion.) Tilastografiikan pohjalle ovat sittemmin rakentuneet lähes kaikki myöhemmät abstraktin tiedon visualisointikeinot kuten tieteelliset visualisoinnit sekä konseptuaalisia suhteita kuvaava käsitegrafiikka.

Grafiikka tutkimustyökaluna

Kartat toimivat tilastografiikan keksimisen jälkeenkin tienraivaajana visualisointien kehityksessä. Erityisesti temaattisen kartografian piirissä on otettu ensimmäisenä käyttöön sellaisia keinoja, joita sittemmin on hyödynnetty laajasti muissakin informaatiomuotoilun lajityypeissä. Esimerkiksi tästä käyvät vaikkapa elementtien värikoodaus ja kuvamerkkien eli piktogrammien käyttö.

Yksityiskohta Seamanin kartasta, joka julkaistiin The Medical Repository -lehdessä. Se on harmillisesti jäänyt paikkatiedon historiassa John Snow’n kuuluisan Lontoon vuoden 1854 koleraepidemian kartan varjoon. Snow’n kartta on valtavasti velkaa Seamanin tekemälle pohjatyölle.

Myös varhaisimmat tunnetut esimerkit
eksploratiivisesta grafiikan käytöstä ovat karttoja: amerikkalaisen lääkärin Valentine Seamanin 1798 tekemät kaksi karttaa, jotka kuvasivat New Yorkissa riehuneen keltakuume-epidemian aiheuttamia kuolemantapauksia ja alueen jätteenkaatopaikkoja, joita Seaman epäili taudin aiheuttajiksi. Hän toi näin ensi kertaa grafiikan viestinnällisen funktion rinnalle myös uuden tiedon etsimisen eli eksploraation.

Eksploratiivinen grafiikka onkin sittemmin muodostunut keskeiseksi tieteellisen tutkimuksen välineeksi. Sen mahdollisuuksia havainnollistaa hyvin tilastotieteilijä Francis Anscomben 1973 kehittämä ns. Anscomben kvartetti, neljä datasettiä joiden eroja on vaikea löytää matemaattisin menetelmin mutta joista visualisoituina on helposti nähtävissä niiden keskeiset ominaisuudet. Erityisesti poikkeavat havainnot (engl. outlier), jotka usein ovat seurausta mittausvirheestä, on visuaalisessa muodossa helppo huomata.

Anscomben kvartetti koostuu neljästä datasetistä, joiden useat matemaattiset ominaisuudet kuten varianssi ja lineaarinen regressio ovat identtisiä, mutta joiden erot tulevat helposti näkyviin visualisoituna.

Koska nykyisin tällaisia visualisointeja on mahdollista tuottaa täysin automaattisesti, tutkijat muodostavat kokonaiskuvan aineistostaan usein ensiksi nimenomaan visuaalisesti ja ryhtyvät vasta sen jälkeen soveltamaan tilastollisia menetelmiä sen perkaamiseen.

Tietotulvan hallintaa 

Elämme paraikaa tiedon visualisoinnin nousukautta. Kenties ilmeisin syy virinneeseen kiinnostukseen ovat teknisen kehityksen mukanaan tuomat helpommat välineet esitysten laatimiseen. Kun vielä 1980-luvun alussa yksinkertaisen sääkartan tuottaminen sanomalehteen saattoi vaatia kolmen ihmisen täysipäiväisen työpanoksen, nykyisin tarjolla on runsaasti erilaisia automaattisia työkaluja visualisointiin niin netti- kuin painokäyttöönkin.

Teknisen kehityksen myötä myös julkaisukanavat ovat monipuolistuneet. Kun aiemmin niin tieteellisellä puolella kuin lehdistössäkin julkaisualustana oli yleensä mustavalkoinen, huonolaatuinen painotuote, nykyisin verkko mahdollistaa värillisten ja vuorovaikutteisten esitysten julkaisemisen hyvin edullisesti.

Kartograph-kirjasto mahdollistaa selainpohjaisten karttasovellusten toteuttamisen huomattavasti vapaammin kuin Google Mapsin tapaiset karttapalvelut. Esimerkiksi käytettävän karttaprojektion voi valita liki 30 eri vaihtoehdosta.

Hyvänä esimerkkinä tekniikan uusista mahdollisuuksista ovat internetin karttapalvelut Google Maps tai Open Street Map, joihin on helppo liittää uusia visualisointitasoja ja tyylimuotoiluja valmiin infrastruktuurin ja kartta-aineiston päälle. Mikäli haluaa vapaammat kädet esim. karttaprojektion valitsemiseen, voi haluamansa aineistot ladata pienellä vaivalla Open Street Mapista tai Maanmittauslaitokselta omalle palvelimelleen ja ottaa niiden esittämiseen käyttöön vaikkapa avoimen lähdekoodin Kartograph-kirjaston.

Informaatiomuotoilu tuntuu ajankohtaisemmalta kuin koskaan aiemmin ehkä kuitenkin ennen kaikkea siksi, että tarvitsemme työkaluja meitä ympäröivän tietotulvan hallintaan. Ihmiskunta tuottaa tätä nykyä kahdessa vuodessa enemmän dataa kuin yhteensä koko edeltävän historian aikana. Sitä tuottavat niin tekniset laitteet kuin vaikkapa sosiaalisen median käyttäjätkin. Samaan aikaan avoimen datan aate tuo aiemmin piilossa pidettyä aineistoa kaikkien saataville.

Hakukoneet ja muut tekniset ratkaisut auttavat datatulvan hallitsemiseen, mutta ainakin vielä toistaiseksi sen valjastamiseen hyötykäyttöön tarvitaan ihmistä ja hänen vajavaisia aistejaan. Aisteja, joista näkö on kaikkein vahvin.

Juuso Koponen ja Jonatan Hildén

Kirjoittajat ovat informaatiomuotoiluun erikoistuneita graafisia suunnittelijoita, jotka ylläpitävät Informaatiomuotoilu.fi-blogia ja opettavat mm. Aalto-yliopistossa. Artikkeli sisältää katkelmia heidän tulevasta Informaatiomuotoilu-kirjastaan.

Lähteet:

Zimmermann, Manfred 1989. The nervous system in the context of information theory. Teoksessa Schmidt, Robert F. & Thews, Gerhard (toim.), Human physiology. Berlin ym., Springer-Verlag, 166–173.
Atkinson, Robert K., Levin, Joel R., Kiewra, Kenneth A., Meyers, Tom, Kim, Sung-Il, Atkinson, Laura Ann, Renandya, Willy A. & Hwang, Yooyeun 1999. Matrix and mnemonic text-processing adjuncts: comparing and combining their components. Journal of Educational Psychology 91:2, 342–357
Holmes, Nigel 1991. Pictorial maps. New York, Watson-Guptill Publications.
Tiitta, Allan 1999.  Suomen karttakuvan kehitys. Tieteessä tapahtuu 17:4, 16–23.
Koch, Tom 2012. Knowing its place: mapping as medical investigation. The Lancet 379:9819, 887–888.
Sanomalehtigrafiikan työmenetelmien kehityksestä ks. esim. Järvi, Outi 2006. ”Informatiivinen graafi premillä” – Johdatusta sanomalehtigrafiikan kielioppiin. Vaasan yliopisto, kielitiede. Väitöskirja.
Lohr, Steve 2012. The Age of Big Data. The New York Times 11.2.2012

Lapsiperheiden kantakaupunki – vai väärin laadittu koropleettikartta?

Helsinkiläinen kunnallispoliitikko Mikko Särelä on laatinut jonkin verran huomiota sosiaalisessa mediassa keränneen kartan joka näyttää, kuinka paljon lapsia neliökilometrillä Helsingin eri osissa asuu. On ihan totta, että lasten osuus kantakaupungissa on ollut kasvamaan päin; alle kouluikäisistä helsinkiläislapsista asuu nykyisin kantakaupungissa vajaan viidenneksen isompi prosenttiosuus kuin vuonna 1992. Harmi kyllä, Särelän kartta ei paljasta tätä kunnallispolitiikan kannalta varsin merkittävää seikkaa vaan tulee kertoneeksi lähinnä Helsingin eri osa-alueiden asukastiheyden.

On vanha informaatiomuotoilun nyrkkisääntö, että koropleettikartalla ei pitäisi kuvata absoluuttisia vaan ainoastaan suhteellisia lukuja. Miksi näin? Otetaanpa käytännön esimerkiksi tämä Helsingin seudun kuntia kuvaava kartta:

(Kiitos, kiitos, kyllä tällä komistuksella vielä joku design-palkinto voitetaan!)

Yllä oleva kartta kuvaa HSL:n julkaisusta Liikkumistottumukset Helsingin seudun työssäkäyntialueella vuonna 2008 löytyvää tietoa siitä, kuinka paljon ”pääasillisia autonkäyttäjiä”* alueen eri kunnissa on, neliökilometrille laskettuna. Ja kas vain! Helsingin kantakaupungissa on 1 745 pääasiallista autonkäyttäjää neliökilometrillä kun taas esimerkiksi Vihdissä heitä on vain 25/km².

Voidaanko siis päätellä, että Helsingin kantakaupungissa suurin osa ihmisistä liikkuu omalla autolla ja Vihdissä ei? No ei voida. Pääasiallisten autonkäyttäjien osuus on kantakaupungissa vertailun pienin (37 %) ja Vihdissä puolestaan suurin (68 %). Kartta näyttää käytännössä vain sen, että Helsingin kantakaupungissa asutaan tihemmin kuin Vihdissä.

Koropleettikartta on hyvin herkkä aluejaolle. Jako on harvoin sellainen että eri alueet, olivat ne nyt sitten kuntia kuten esimerkkikartassani, suurpiirejä kuten Särelän kartassa tai jotain muita, olisivat asukasluvultaan ja -tiheydeltään vertailukelpoisia. Niinpä näytettäessä absoluuttisia lukuja, tullaan yleensä kuvanneeksi vain aluejaon ominaisuuksia. Havainnollinen esimerkki löytyy Wikipediasta, jossa sama väestötieto Bostonista on kuvattu sekä absoluuttisena henkilömääränä väestölaskentaruudukon lohkoissa että asukaslukuna eekkerillä samoissa lohkoissa:

Toki absoluuttisia lukujakin kuvaava kartta jotain paljastaa. Se, että kantakaupungissa on enemmän autoja neliökilometrillä kuin Vihdissä on ihan merkittävä tieto liikenteen suunnittelun kannalta. Mutta liikenneinsinöörit tarvitsevat paljon tarkempaa tietoa kuin mitä karkean tason teemakartta paljastaa. Tällaiset kartat palvelevat lähinnä viestinnällisiä tarpeita kun halutaan puhutella muita kuin asiantuntijoita, ja absoluuttisia lukuja esittävä koropleettikartta yleensä lähettää väärän viestin.

On totta, että lapsiperheiden palvelut kantakaupungissa eivät ole kasvaneet samaa tahtia kuin lasten osuus väestöstä ja esimerkiksi päiväkotipaikkojen saaminen on vaikeampaa kuin esikaupunkialueilla. (Poikkeuksia toki on, suuntaan ja toiseen.) Päiväkotipaikkojen pitäisi olla lähellä niiden käyttäjiä, siis lapsia, ja tässä suhteellinen osuus on vähemmän merkittävä tekijä kuin lasten absoluuttinen määrä. Mutta koropleettikartta ei ole oikea väline sen kuvaamiseen. Nyt kartta antaa sellaisen mielikuvan, että kantakaupungissa asuisi suhteellisesti – tai jopa absoluuttisesti – enemmän lapsiperheitä kuin muualla Helsingissä. Kumpikaan ei pidä paikkaansa. Lapsiperheitä asuu kantakaupungissa tiheämmässä kuin esikaupungeissa, mutta niin asuu likipitäen kaikkia muitakin kuviteltavissa olevia ihmisryhmiä: autoilijoita, maahanmuuttajia, työttömiä…

Kantakaupungin lapsiperheet – ryhmä johon kuuluu paljon omiakin ystäviäni ja tuttaviani – ja heidän alimitoitetut palvelunsa ansaitsevat kyllä huomiota näin kunnallisvaalien alla käytävässä julkisessa keskustelussa. Mielestäni Särelä on aivan oikeilla jäljillä nostaessaan teeman esiin, mutta informaatiomuotoilun ammattilaisena täytyy todeta että valittu työkalu ei sovi sen datan esittämiseen, johon sitä nyt on käytetty. Jos koropleettikarttaa haluaa käyttää, sillä voisi kuvata vaikkapa tarjolla olevien päivähoitopaikkojen suhdetta lasten määrään. Jos haluaa näyttää pelkästään lasten absoluuttisen määrän, mielenkiintoisempi olisi vaikkapa aikasarja joka näyttää miten määrä on kehittynyt. Kenties asia on kuitenkin luonteeltaan sellainen, että sen ydin tulee paremmin esiin tekstin kuin grafiikan muodossa.

____

*) Tämän käsitteen tarkempi määritelmä löytyy raportin sivulta 44. Olisin mieluummin näyttänyt henkilöautojen määrän kunnissa, mutta siitä en valitettavasti nopealla googletuksella löytänyt tietoa, joten tämä hieman monimutkainen tilastointimääritelmä saa toimia tämän demonstraation tarpeisiin likiarvona sille.

Suomen Kuvalehden junaliikennevisualisointi

Suomen Kuvalehti lienee tällä hetkellä Helsingin Sanomien ohella parhaiten verkkouutisoinnissaan visualisointeja hyödyntävä suomalainen media. Vaikkei esimerkiksi The New York Timesin 30-päisen infografiikkaosaston saavutuksiin ymmärrettävistä syistä ihan ylletäkään, SK näyttää että varsin pienilläkin resursseilla voi tehdä aidosti tiedonvälitystä hyödyttäviä visualisointeja, kuhan nuo resurssit kohdennetaan nimenomaan sisältöön eikä näyttävyyteen. Lehden sivuilla esitellyt visualisoinnit, kuten tämä kuntien kehityssuuntia kuvaava kartta ovat useimmiten yksinkertaisia Google Maps -mashupeja, joihin on liitetty joku pieni juju. Vaikka lopputulos ei ehkä synnytä vau-elämyksiä, tiedonvälityksen kannalta SK:n ratkaisut ovat usein toimivampia kuin vaikkapa Yle-uutisten visuaalisuutta korostavat uutisgrafikat, jotka välillä tekevät yksinkertaisesta asiasta monimutkaisia turhalla koristelulla.

SK julkaisi tänään hienon visuaalisia keinoja ja tekstiä taidokkaasti yhdistelevän nettiartikkelin, joka avaa sitä, miksi junat Suomessa myöhästelevät niin pahasti. Informaatiomuotoilunörttiä lämmittää erityisesti, että animoidun Google Maps -mashupin lisäksi mukaan on saatu Ètienne-Jules Mareyn aikanaan kehittämä graafinen juna-aikataulu. :) Samalla selvisi itselleni, että Liikennevirasto julkaisee netissä kaikkien Suomen rataosien säännöllisen liikenteen graafisia aikatauluja! Näitä siis käytetään liikenteenohjauksessa ja muussa ammattilaiskäytössä, Marey tosin toivoi niiden syrjäyttävän kokonaan perinteiset numeropohjaiset aikataulut, mitä ei sitten ”jostain syystä” tapahtunut…

Auto-Mapic

Photo © Jean M Norgate/University of Portsmouth 2004

Nykyisin lähes joka auton varusteisiin kuuluu gps-navigaattori, mutta jo ennen satelliitteja ja mobiililaitteita on ymmärretty, että parhaan reitin löytäminen tien päällä on luonteeltaan erityyppinen tehtävä kuin yleiskartan tutkiskelu ajan kanssa ja pöydän ääressä. Brittiläinen John Ogilby julkaisi kokoelman reittikarttoja (engl. strip map) jo 1675 ja viimeistään siitä lähtien suunnittelijat ovat yrittäneet kehitellä yhä parempia tapoja opastaa maanteillä liikkuvia oikeaan paikkaan. Hans van der Maarelin blogissa käsitellään Auto-Mapicia, yhtä pisimmälle viedyistä ”analogisista” ratkaisuista tähän pulmaan.

Törmäsin itse Auto-Mapiciin ensimmäisen kerran Peter Wildburin ja Michael Burken kirjassa Information Graphics: Innovative Solutions in Contemporary Design. Vehkeestä on vaikea löytää tietoa, enkä ole päässyt itse sellaista hypistelemään, mutta ilmeisesti kyseessä on itävaltalaisen yrityksen likimain vuosina 1950–70 valmistama tuote, käytännössä muovinen kotelo, jonka sisällä on taiteltuna isohko, useampaan viipaleeseen leikelty tiekartta. Siitä saa eri osia näkyviin metallisia vipuja siirtelemällä ja kotelon taustapuolella on pienoiskuva koko kartasta, josta löytyvien numerokoodien avulla haluttu osa kartasta saadaan esiin.

iCollect247.com-sivustolla on muutamia lisäkuvia, tämä kartta kuvaa Yhdysvaltain itärannikkoa. Van der Maarenin blogin kartta on Benelux-maista ja Wildburin ja Burken kirjassa Iso-Britanniasta. Onkohan Pohjoismaista olemassa Auto-Mapic-karttaa?