diff --git a/plotting/lecture/plotting.tex b/plotting/lecture/plotting.tex index 2907d47..a72e1c8 100644 --- a/plotting/lecture/plotting.tex +++ b/plotting/lecture/plotting.tex @@ -1,6 +1,6 @@ \chapter{Graphical Representation of Scientific Data} -We may count the ability of adequatly presenting scientific data to +We may count the ability of adequately presenting scientific data to the core competences needed to do science. We need to present data in a meaningful way that fosters understanding of the data and the results. @@ -47,42 +47,41 @@ didactiv purposes and sometimes for presentations. \section{Things that should be avoided.} -Bei der Darstellung wissenschaftlicher Daten sollte drauf geachtet -werden suggestive oder fehlleitende Darstellungen zu vermeiden. -Ablenkung durch \"uberm\"a{\ss}ige Effekte lassen einen Plot unruhig -und unseri\"os wirken (Versto{\ss} gegen das Prinzip \enterm{ink - minimization}). Comicartige Effekte wie z.B. in -\figref{comicexamplefig} sind nicht geeignet um Daten darzustellen. Im -didaktischen Kontext hingegen kann dieser Stil hilfreich sein, um zu -betonen, dass es sich um illustrative Beispiele handelt bei denen es -nicht auf die genaue Lage der Datenpunkte ankommt. +When plotting scientific data we should take great care to avoid +suggestive or misleading presentations. Unnecessary additions and fancy +graphical effects make a plot frivolous and also violate the \emph{ink + minimization principle}. Illustrations in comic style +(\figref{comicexamplefig}) are not suited for scientific data in most +instances. For presentations or didactic purposes, however, using a +comic style may be helpful to indicate that the figure is a mere +sketch and the exact position of the data points is of no importance. \begin{figure}[t] \includegraphics[width=0.7\columnwidth]{outlier}\vspace{-3ex} - \titlecaption{Comicartige Darstellungen.}{Sie sind f\"ur die Darstellung - wissenschaftlicher Daten nicht geeignet. F\"ur illustrative Beispiele - k\"onnen sie aber helfen, die wesentlichen Aspekte zu betonen.}\label{comicexamplefig} + \titlecaption{Comic-like illustration.}{Obviously not suited to + present scientific data. In didactic or illustrative contexts they + can be helpful to focus on the important + aspects.}\label{comicexamplefig} \end{figure} -Im Folgenden werden einige Beispiele fehlleitender oder suggestiver -Darstellungen gezeigt. Einiger dieser Effekte sind deutlich -\"uberzeichnet, sie werden aber, etwas dezenter nat\"urlich, mitunter -mit voller Absicht eingesetzt, um die Wahrnehmung in die gewollte -Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele -(\url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}). + +The following figures show examples of misleading or suggestive +presentaions of data. Several of the effects have been axaggerated to +make the point. A little more subtlely these methods are employed to +nudge the viewers experience into the desired direction. You can find +more examples on \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}. \begin{figure}[p] \includegraphics[width=0.35\textwidth]{misleading_pie} \hspace{0.05\textwidth} \includegraphics[width=0.35\textwidth]{sample_pie} - \titlecaption{Perspektivische Verzerrung beeinflusst die - Gr\"o{\ss}enwahrnehmung.}{Durch die Wahl der perspektivischen - Darstellung erscheint das hervorgehobene Segment C des - Tortendiagramms als mindestens gleichwertig zu Segment A. Die - 2-dimensionale Darstellung rechts macht deutlich, dass die - scheinbare Gleichwertigkeit der Segmente A und C eine reine - Illusion ist. Quelle: - \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingpiefig} + \titlecaption{Perspective distortion influendes the perceived + size.}{By changing the perspective of the 3-D illustration the + highlighted segment \textbf{C} gains more weight than it should + have. In the left graph segments \textbf{A} and \textbf{C} appear + very similar. The 2-D plot on the right-hand side shows that this + is an + illusion. \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingpiefig} \end{figure} \begin{figure}[p] @@ -95,11 +94,11 @@ Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele \begin{minipage}[t]{0.3\textwidth} \includegraphics[width=0.9\textwidth]{line_graph1_4} \end{minipage} - \titlecaption{Die Wahl der Zeichenfl\"ache beeinflusst den visuellen - Eindruck.}{Alle drei Plots zeigen die gleichen Daten. Allein die - Skalierung der Zeichenfl\"ache unterscheidet sich und beeinflusst, - wie stark der Zusammenhang zwischen den Gr\"o{\ss}en auf der x- - und y-Achse wahrgenommen wird. Quelle: + \titlecaption{Chosing the figure format influences the erceived + strength of a correlation.}{All three subplots show the same data. + By choosing a certain figure size we can pronounce or to reduce + the perceived strength of the correlation in th data. Techincally + all three plots are correct. \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingscalingfig} \end{figure} @@ -113,28 +112,29 @@ Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele \begin{minipage}[t]{0.3\textwidth} \includegraphics[width=0.7\textwidth]{properly_scaled_graph} \end{minipage} - \titlecaption{Die Skalierung von Symbolen kann problematisch sein.} - {In diesen Graphen werden Symbole eingesetzt um Messgr\"o{\ss}en in - zwei Kategorien zu vergleichen. Die Messgr\"o{\ss}e in Kategorie B - ist dabei 3-fach so gro{\ss}. Im linken Fall wird das einzelne - Symbol f\"ur Kategorie B proportional auf die 3-fache H\"ohe - skaliert (die Seitenverh\"altnisse bleiben erhalten). Dies scheint - auf den ersten Blick korrekt, f\"uhrt aber dazu, dass das Symbol - der Kategorie B nicht nur dreifach gewachsen ist sondern nun die - neunfache Fl\"ache besitzt. Der Plot rechts zeigt die korrekte - Verwendung von Symbolen. Quelle: + \titlecaption{Scaling of markers and symbols.} {In these graphs + symbols have been used to illustrate the measurements made in two + categories. The measured value for category \textbf{B} is actually + three times the measured value for category \textbf{A}. In the + left graph the symbol for catergory \textbf{B} has been scaled to + triple heigth while maintaining the porpotions. This appears jusst + fair and correct but leads to the effect that the covered surface + is not increased to the 3-fold but the 9-fold (center plot). The + plot on the right shows how it could have been done correctly. \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}} \label{misleadingsymbolsfig} \end{figure} -Durch perspektivische Effekte k\"onnen Gr\"o{\ss}enverh\"altnisse -verzerrt dargestellt werden (\figref{misleadingpiefig}). Ver\"anderung -der Achsenskalierungen kann die Wahrnehmung des Betrachters in die -eine oder andere Richtung lenken. Ein Zusammenhang kann so -verschleiert oder \"ubertrieben werden -(\figref{misleadingscalingfig}). Insbesondere wenn die Gr\"o{\ss}e -von Symbolen zur Darstellung einer Quantit\"at eingesetzt wird, muss -mit Vorsicht vorgegangen werden, um Unterschiede nicht \"uberproportional -darzustellen (\figref{misleadingsymbolsfig}). +By using perspective effects in 3-D plot the perceived size can be +distorted into the desired direction. While the plot is correct in a +strict sense it is rather suggestive +(\figref{misleadingpiefig}). Similarly the choice of figure size and +proportions can lead to different interpretations of the +data. Stretching the y-extent of a graph leads to a stronger +impression of the correlation in the data. Compressing this axis will +lead to a much weaker perceived correlation +(\figref{misleadingscalingfig}). When using symbols to illustrate a +quantity we have to take care not to overrate of difference due to +symbol scaling (\figref{misleadingsymbolsfig}). \section{Das Plottingsystem von \matlab{}}