An Evaluation of a Visual Analytics Prototype for Calendar-Related Spatiotemporal Periodicity Detection and Analysis

Whether it is sunrise, the weekend, or Christmas, some form of temporal structure or periodic pattern governs our daily activities. Understanding them is essential to making sense of human activity, because they frame normality and allow us to identify abnormalities. However, cultural heterogeneity and scale greatly complicate our ability to uncover and understand human activity at a given time within a region. Current research in the field of visual analytics and geography provide methods of addressing spatiotemporal periodicity, but they fall short in providing access to multiple spatial and temporal scales via a relevant calendar. In response to these shortcomings, we developed PerSE (periodicity in spatio-temporal events), a coordinated-view Web application designed to aid users in the detection and analysis of calendar-related periodicity in spatiotemporal event data sets. Given the complexity of such a visualization tool, this paper focuses on the usability and learnability of PerSE. We evaluated the tool through a 20-participant study that consisted of training, a multiple-choice test, and the System Usability Scale. Our analysis of the results shows that the complex combination of visual tools and multi-scale, multi-calendar capability used within PerSE is effective, but still in need of usability improvements.

RÉSUMÉ:

Que ce soit le lever du soleil, la fin de semaine ou la fête de Noël, certains marqueurs de temps ou de périodicité régissent nos activités quotidiennes. La compréhension de cette structure est essentielle à celle de l’activité humaine, puisqu’elle encadre la normalité et nous permet de relever les anomalies. Toutefois, l’hétérogénéité culturelle et l’échelle compliquent grandement notre travail de découverte et de compréhension l’activité humaine à une époque donnée, dans une région donnée. Les recherches actuelles dans le domaine de l’analytique et de la géographie visuelles livrent des méthodes pour envisager la périodicité spatiotemporelle, mais elles ne nous permettent pas d’accéder à de multiples échelles spatiales et temporelles au moyen d’un calendrier pertinent. Afin de remédier à ces failles, les auteurs ont mis au point le PerSE (periodicity in spatiotemporal events—périodicité des événements spatiotemporels), une application Web de vision coordonnée conçue pour aider les utilisateurs à détecter et analyser la périodicité liée au calendrier dans des ensembles de données événementielles spatiotemporelles. Compte tenu de la complexité d’un tel outil de visualisation, l’étude est axée sur la simplicité d’emploi et d’apprentissage (convivialité) du PerSE. Les auteurs évaluent l’outil dans le cadre d’une étude à laquelle prennent part 20 participants et qui fait intervenir une formation, un questionnaire à choix multiples et une échelle permettant de mesurer la convivialité du système (System Usability Scale). L’analyse des résultats révèle que l’agencement complexe des outils visuels et de la capacité multi-échelle, multi-calendrier utilisés dans le PerSE est efficace, mais que sa convivialité demeure perfectible.