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467c7511c2
@ -1,6 +1,6 @@
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\chapter{Graphical Representation of Scientific Data}
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We may count the ability of adequatly presenting scientific data to
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We may count the ability of adequately presenting scientific data to
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the core competences needed to do science. We need to present data in
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a meaningful way that fosters understanding of the data and the
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results.
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@ -47,42 +47,41 @@ didactiv purposes and sometimes for presentations.
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\section{Things that should be avoided.}
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Bei der Darstellung wissenschaftlicher Daten sollte drauf geachtet
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werden suggestive oder fehlleitende Darstellungen zu vermeiden.
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Ablenkung durch \"uberm\"a{\ss}ige Effekte lassen einen Plot unruhig
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und unseri\"os wirken (Versto{\ss} gegen das Prinzip \enterm{ink
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minimization}). Comicartige Effekte wie z.B. in
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\figref{comicexamplefig} sind nicht geeignet um Daten darzustellen. Im
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didaktischen Kontext hingegen kann dieser Stil hilfreich sein, um zu
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betonen, dass es sich um illustrative Beispiele handelt bei denen es
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nicht auf die genaue Lage der Datenpunkte ankommt.
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When plotting scientific data we should take great care to avoid
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suggestive or misleading presentations. Unnecessary additions and fancy
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graphical effects make a plot frivolous and also violate the \emph{ink
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minimization principle}. Illustrations in comic style
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(\figref{comicexamplefig}) are not suited for scientific data in most
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instances. For presentations or didactic purposes, however, using a
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comic style may be helpful to indicate that the figure is a mere
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sketch and the exact position of the data points is of no importance.
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\begin{figure}[t]
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\includegraphics[width=0.7\columnwidth]{outlier}\vspace{-3ex}
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\titlecaption{Comicartige Darstellungen.}{Sie sind f\"ur die Darstellung
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wissenschaftlicher Daten nicht geeignet. F\"ur illustrative Beispiele
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k\"onnen sie aber helfen, die wesentlichen Aspekte zu betonen.}\label{comicexamplefig}
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\titlecaption{Comic-like illustration.}{Obviously not suited to
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present scientific data. In didactic or illustrative contexts they
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can be helpful to focus on the important
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aspects.}\label{comicexamplefig}
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\end{figure}
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Im Folgenden werden einige Beispiele fehlleitender oder suggestiver
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Darstellungen gezeigt. Einiger dieser Effekte sind deutlich
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\"uberzeichnet, sie werden aber, etwas dezenter nat\"urlich, mitunter
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mit voller Absicht eingesetzt, um die Wahrnehmung in die gewollte
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Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele
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(\url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}).
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The following figures show examples of misleading or suggestive
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presentaions of data. Several of the effects have been axaggerated to
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make the point. A little more subtlely these methods are employed to
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nudge the viewers experience into the desired direction. You can find
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more examples on \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}.
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\begin{figure}[p]
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\includegraphics[width=0.35\textwidth]{misleading_pie}
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\hspace{0.05\textwidth}
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\includegraphics[width=0.35\textwidth]{sample_pie}
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\titlecaption{Perspektivische Verzerrung beeinflusst die
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Gr\"o{\ss}enwahrnehmung.}{Durch die Wahl der perspektivischen
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Darstellung erscheint das hervorgehobene Segment C des
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Tortendiagramms als mindestens gleichwertig zu Segment A. Die
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2-dimensionale Darstellung rechts macht deutlich, dass die
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scheinbare Gleichwertigkeit der Segmente A und C eine reine
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Illusion ist. Quelle:
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\url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingpiefig}
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\titlecaption{Perspective distortion influendes the perceived
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size.}{By changing the perspective of the 3-D illustration the
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highlighted segment \textbf{C} gains more weight than it should
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have. In the left graph segments \textbf{A} and \textbf{C} appear
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very similar. The 2-D plot on the right-hand side shows that this
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is an
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illusion. \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingpiefig}
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\end{figure}
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\begin{figure}[p]
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@ -95,11 +94,11 @@ Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele
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\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}
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\includegraphics[width=0.9\textwidth]{line_graph1_4}
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\end{minipage}
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\titlecaption{Die Wahl der Zeichenfl\"ache beeinflusst den visuellen
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Eindruck.}{Alle drei Plots zeigen die gleichen Daten. Allein die
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Skalierung der Zeichenfl\"ache unterscheidet sich und beeinflusst,
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wie stark der Zusammenhang zwischen den Gr\"o{\ss}en auf der x-
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und y-Achse wahrgenommen wird. Quelle:
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\titlecaption{Chosing the figure format influences the erceived
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strength of a correlation.}{All three subplots show the same data.
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By choosing a certain figure size we can pronounce or to reduce
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the perceived strength of the correlation in th data. Techincally
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all three plots are correct.
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\url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}}\label{misleadingscalingfig}
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\end{figure}
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@ -113,28 +112,29 @@ Richtung zu beeinflussen. Auf Wikipedia gibt es weitere Beispiele
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\begin{minipage}[t]{0.3\textwidth}
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\includegraphics[width=0.7\textwidth]{properly_scaled_graph}
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\end{minipage}
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\titlecaption{Die Skalierung von Symbolen kann problematisch sein.}
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{In diesen Graphen werden Symbole eingesetzt um Messgr\"o{\ss}en in
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zwei Kategorien zu vergleichen. Die Messgr\"o{\ss}e in Kategorie B
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ist dabei 3-fach so gro{\ss}. Im linken Fall wird das einzelne
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Symbol f\"ur Kategorie B proportional auf die 3-fache H\"ohe
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skaliert (die Seitenverh\"altnisse bleiben erhalten). Dies scheint
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auf den ersten Blick korrekt, f\"uhrt aber dazu, dass das Symbol
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der Kategorie B nicht nur dreifach gewachsen ist sondern nun die
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neunfache Fl\"ache besitzt. Der Plot rechts zeigt die korrekte
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Verwendung von Symbolen. Quelle:
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\titlecaption{Scaling of markers and symbols.} {In these graphs
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symbols have been used to illustrate the measurements made in two
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categories. The measured value for category \textbf{B} is actually
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three times the measured value for category \textbf{A}. In the
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left graph the symbol for catergory \textbf{B} has been scaled to
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triple heigth while maintaining the porpotions. This appears jusst
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fair and correct but leads to the effect that the covered surface
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is not increased to the 3-fold but the 9-fold (center plot). The
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plot on the right shows how it could have been done correctly.
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\url{https://en.wikipedia.org/wiki/Misleading_graph}} \label{misleadingsymbolsfig}
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\end{figure}
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Durch perspektivische Effekte k\"onnen Gr\"o{\ss}enverh\"altnisse
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verzerrt dargestellt werden (\figref{misleadingpiefig}). Ver\"anderung
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der Achsenskalierungen kann die Wahrnehmung des Betrachters in die
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eine oder andere Richtung lenken. Ein Zusammenhang kann so
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verschleiert oder \"ubertrieben werden
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(\figref{misleadingscalingfig}). Insbesondere wenn die Gr\"o{\ss}e
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von Symbolen zur Darstellung einer Quantit\"at eingesetzt wird, muss
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mit Vorsicht vorgegangen werden, um Unterschiede nicht \"uberproportional
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darzustellen (\figref{misleadingsymbolsfig}).
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By using perspective effects in 3-D plot the perceived size can be
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distorted into the desired direction. While the plot is correct in a
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strict sense it is rather suggestive
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(\figref{misleadingpiefig}). Similarly the choice of figure size and
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proportions can lead to different interpretations of the
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data. Stretching the y-extent of a graph leads to a stronger
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impression of the correlation in the data. Compressing this axis will
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lead to a much weaker perceived correlation
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(\figref{misleadingscalingfig}). When using symbols to illustrate a
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quantity we have to take care not to overrate of difference due to
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symbol scaling (\figref{misleadingsymbolsfig}).
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\section{Das Plottingsystem von \matlab{}}
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Reference in New Issue
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