Forschungsprojekte

AIDA-Vis
AI-basiertes interaktives Empfehlungssystem für komplexe Datenvisualisierungen
Start: 01.2021
Ende: 05.2023

AIDA-Vis entwickelte ein KI-basiertes, interaktives Empfehlungssystem, das Anwenderinnen und Anwender bei der Auswahl geeigneter Datenvisualisierungen unterstützt. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie komplexe Daten, insbesondere raum-zeitliche Datenbestände, so dargestellt werden können, dass Fachanwenderinnen und Fachanwender schneller zu verständlichen, belastbaren und individuell passenden Visualisierungen gelangen. Dafür verband das Projekt Ansätze aus Active Learning, präferenzbasiertem Lernen und Reinforcement Learning. Das System sollte Nutzerpräferenzen aus Interaktionen ableiten und daraus Empfehlungen für passende Diagramme und Visualisierungsparameter generieren. Die Projektidee wurde prototypisch im Umfeld der Data-Analytics-Plattform disy Cadenza untersucht und anhand unterschiedlicher Anwendungsszenarien erprobt. Ziel war es, den manuellen Aufwand bei der Erstellung anspruchsvoller Visualisierungen zu reduzieren, die Nachvollziehbarkeit datenbasierter Analysen zu verbessern und neue Möglichkeiten für lernende Assistenzfunktionen in Business- und Location-Intelligence-Systemen zu erschließen.
Im Projekt AIDA-Vis wurde erforscht, wie Machine-Learning-Verfahren die automatische Empfehlung und interaktive Personalisierung von Datenvisualisierungen unterstützen können. Ausgangspunkt war die Beobachtung, dass gute Visualisierungen oft viel Fachwissen, Datenverständnis und Erfahrung erfordern. Gleichzeitig werden Datenbestände, Visualisierungstypen und Nutzungskontexte immer komplexer. AIDA-Vis modellierte die Parametrisierung von Visualisierungen als Entscheidungsprozess und untersuchte, wie Nutzerfeedback in Form einfacher Vergleiche zwischen Visualisierungsvorschlägen genutzt werden kann, um ein Empfehlungssystem kontinuierlich zu verbessern. Dafür wurden Trainingsdaten und Metadaten aufgebaut, Schnittstellen zu Datenquellen und Visualisierungsbibliotheken betrachtet sowie ein lernendes Recommender-System und ein interaktives Lernmodul konzipiert.
Rolle des FZI
Das FZI brachte seine Expertise in Künstlicher Intelligenz, Machine Learning, interaktivem Lernen und Reinforcement Learning in das Projekt ein. Das FZI wirkte an der wissenschaftlich-technischen Konzeption des Systems mit und unterstützte Disy bei der Umsetzung des lernenden Empfehlungssystems. Ein Schwerpunkt des FZI lag auf der Entwicklung der Algorithmen für interaktives Lernen: Nutzerinnen und Nutzer sollten durch einfache Präferenzentscheidungen zwischen Visualisierungsvorschlägen Feedback geben können, das anschließend für das Training und die Verbesserung des Recommenders genutzt wird. Darüber hinaus begleitete das FZI das Systemdesign und die Evaluation wissenschaftlich, brachte Vorarbeiten zu strukturierten Entscheidungsproblemen, interaktivem und automatisiertem Machine Learning sowie multimodalen Wissensrepräsentationen ein und übernahm Aufgaben in der wissenschaftlichen Ergebnisverbreitung und Projektvernetzung.

Ansprechperson
Abteilungsleiter
Bereich: Information Process Engineering
Hauptsitz Karlsruhe

Forschungsschwerpunkte
Angewandte Künstliche Intelligenz

KI aus der Forschung in die Praxis: Wir treiben angewandte KI für Wirtschaft und Mittelstand voran und verbinden dabei Technologie mit Recht und Ethik.

Energie und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit und Praxisnähe zählen: Wir entwickeln IT-Innovationen für Unternehmen, die zu einer klimafreundlichen und ressourceneffizienten Wirtschaft beitragen.

Digitale Gesellschaft

Mit Expertise in angewandter KI, Computational Social Science und Medizintechnik schaffen wir Lösungen für Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft.

Illustration

Förderhinweis:
Förderkennzeichen 01IS20097B; Fördermaßnahme KI4KMU

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