150 vuotta vanha ympyrädiagrammi jäsentää nykyistä tiedon paljoutta oudon tehokkaasti.

Teksti: Ilpo Kojo

150 vuotta vanha ympyrädiagrammi jäsentää nykyistä tiedon paljoutta oudon tehokkaasti.

Nykyisessä informaatiotulvassa ei riitä, että tiedon hakija osaa kysyä oikeita asioita oikein. Myös tiedon etsinnän työkalujen ja vastausten esitystavan pitää olla helposti hahmotettavissa. Helppoutta haettaessa on osattava sovittaa yhteen kaksi asiaa: ihmisen näköjärjestelmän toiminta ja tiedon määrä ja monimutkaisuus.

Silmänliikkeet vievät aikaa

Näkötutkijana tiedän, että kun katsomme jotakin, kohdistamme katseemme aina kullakin hetkellä tärkeään kohtaan. Menettely perustuu silmän pohjassa olevan verkkokalvon rakenteeseen, ennen kaikkea siihen, että verkkokalvossa on näköaistinsoluja ja aivoihin hermoimpulsseja lähettäviä gangliasoluja eniten keskellä, foveaksi kutsutulla tarkan näön alueella.

Normaalia tekstiä lukiessamme katseemme kohdistuu sanaan kerrallaan. Pitkiin sanoihin katsomme joskus useammin, mutta toisaalta muutaman lyhyen sanan jakson saatamme tunnistaa yhdellä kohdistuksella.

Nykyisin suuri osa lukemisesta ei ole perinteistä lukemista vaan selailua tai katselua, jonka tarkoituksena on löytää kiinnostavia aiheita tai nopeasti hylätä yhdentekevät teemat. Pystymme sekuntia lyhyemmässä ajassa tunnistamaan tekstistä merkittäviä sanoja ja sanayhdistelmiä tai havaitsemaan, ettei niitä siinä esiinny.

Silti suuri osa tietolaitteen käyttäjän ajasta kuluu turhaan tekemiseen, turhien tiedon jyvästen tarkasteluun olennaisten sijasta. Tämän me tutkijat tiedämme silmänliikemittauksista, joilla voi seurata, milloin ihminen tekee varsinaista tehtävää ja milloin hän käyttää aikaansa hankalan käyttöliittymän tai ohjelman aiheuttamien pulmien ratkaisemiseen.

Tietolaitteet ovat ihmisten suunnittelemia ja rakentamia, joten ainakin periaatteessa niitä voi ymmärtää ja parantaa. Käytännössäkään tavoite ei ole mahdoton, sillä ohjelmat käsittelevät tietoa samaan tapaan kuin ihmisaivot.

Mobiili muuttaa tapoja

Viime vuosina etenkin mobiililaitteiden käyttöliittymissä on tapahtunut valtava muutos. Tietokoneista tutut hiiret ja näppäimistöt on vaihdettu kuvakkeisiin ja hipaisuun, jolla näytöltä voi valita kohteita avattavaksi tai siirrettäväksi.

Mobiililaitteen näyttö asettaa kuitenkin rajoituksia niin tiedon esittämiselle kuin käsittelylle. Isoja kohteita on helppo valita, mutta niitä ei mahdu pieneen ruutuun kovin monta. Pieniä kohteita taas on vaikea nähdä, ja niihin on myös vaikea osua. Pulmia on ratkaistu sijoittamalla kuvakkeita eri sivuille tai keräämällä niitä listoiksi, joita voi selata näyttöä vierittämällä.

Varsinaisen tehtävän kannalta kuvakkeiden etsintä katseella tai kohteen haku listoista on kuitenkin haaskausta. Tieteessä tätä hakemiseen hukkautuvaa aikaa ja vaivaa kutsutaan transaktiokustannukseksi. Se on siitä hyvä yksikkö, että sen mittaaminen on paljon tarkempaa kuin käytettävyyden tai käyttäjäkokemusten tutkinta. Jos transaktiokustannus eli tehtävän tekemiseen kuluva aika on liian pitkä suhteessa tavoiteltuun hyötyyn tai huviin, palvelu jää helposti käyttämättä.

Kuvakkeiden katselulle ja listojen vierittelylle on olemassa vaihtoehto: ympyrädiagrammi. Se tuo tietoa tarjolle paljon tehokkaammin kuin nykyiset käyttöliittymät.

Sairaanhoitaja keksi ympyrän

Ympyrädiagrammi on kaikkien aikojen menestyksekkäimpiä tapoja kuvata runsasta tai monimutkaista tietoa kaksiulotteisella pinnalla, kuten paperilla tai näytöllä. Esitystavan keksi englantilainen Florence Nightingale – kyllä, sama nainen, jota kutsutaan nykyaikaisen länsimaisen sairaanhoidon perustajaksi.

Krimin sodan aikaan 1850-luvun puolivälissä Nightingale hoiti brittisotilaita Turkissa ja kokosi laajat tilastot heidän sairauksistaan ja kuolinsyistään. Havainnollistaakseen aineistoaan hän keksi jakaa ympyrän sektoreihin, joiden pituus määritteli taisteluhaavoihin, tauteihin ja muihin syihin menehtyneiden osuudet.

Nightingalen ympyrädiagrammi, jota hän itse kutsui polaaridiagrammiksi, on hyvä monenlaisia ominaisuuksia sisältävän tiedon kuvaamiseen. Sen etu muihin graafisiin esityksiin verrattuna on pyöreä muoto. Sen ansiosta diagrammi sisältää informaatiota kaikissa suunnissa ja silmän on helppo hahmottaa sitä. Sektoreiden koon perusteella silmä löytää yksittäiset kohteet nopeasti eikä liiku hyppäyksittäin, kuten vaakasuoraan tai allekkain aseteltua tietoa tutkittaessa.

Sektoridiagrammi hahmottuu selvästi myös näkökentän reuna-alueilla, joten kohteita voi vertailla hyvin nopeasti, vajaassa sekunnissa. Muissa graafisissa esitystavoissa näkökentän reuna-alueille jäävä tieto hämärtyy ja analyysiin tarvitaan useita silmänliikkeitä.

Se sopii käyttöliittymäänkin

Olen koko työurani tutkinut ihmisen näköaistin toimintaa ja hahmottamiskykyä. Jo alkumatkasta huomasin, että monia asioita voi havainnollistaa Nightingalen diagrammilla.

Helsingin yliopistossa kuvasin sillä eri työtehtävissä tarvittavia taitoja ja vertasin niitä työntekijöiden taitoihin. Sektoreiden keskinäiset suhteet paljastivat tehtävät, joissa tarvittiin lisää koulutusta.

Työterveyslaitoksessa sovelsin diagrammia tietolaitteiden vaivalloisuuden arviointiin. Kun siirryin Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulun tietämyksen ja innovaatioiden tutkimuskeskukseen, tietolaitteiden käyttö oli muuttumassa. Ihmiset alkoivat kuljettaa mukanaan kannettavia tietokoneita, ja puhelimiin asennettiin tietopalveluja. Kutistuviin välineisiin tarvittiin uudenlaisia ratkaisuja.

Jo Työterveyslaitoksessa mieleeni oli juolahtanut, että ympyrädiagrammia voisi hyödyntää myös käyttöliittymäksi tarkoitetun tiedon esittämiseen. Ryhdyin viiden tietotekniikkaspesialistin kanssa tutkimaan, miten se sopisi mobiililaitteeseen.

Periaate pelasi, mutta tarvittavien sektoreiden määrä tuotti pulmia. Mitä enemmän sektoreita on, sitä pienemmiksi ne muuttuvat ja sitä vaikeammaksi käy valinnan teko. Ongelma ratkesi, kun keksimme tehdä sektoreista dynaamisia niin, että tarkastelun kohteena olevat sektorit kasvavat ja muut puolestaan kutistuvat.

Idea tuntui yksinkertaiselta, mutta jätimme siitä patenttihakemuksen. Se hyväksyttiin 2007, ja viime vuonna valmistui ensimmäinen ympyrädiagrammiin perustuva käyttöliittymä. Se on Twitterissä toimiva Twheel.

Ilpo Kojo on Helsingin yliopiston psykologian dosentti ja Twheel-hankkeen tieteellinen johtaja.

Twheel voitti viime vuonna ensimmäisen palkinnon kansainvälisessä innovaatiokilpailussa.

Lisää innovaatiosta: twheel.com