Interactive exploration of multi-dimensional information spaces with preference support
Authors: Παπαδάκος Παναγιώτης 
Published: August 2021

Η πρόσβαση των χρηστών σε μεγάλους όγκους πληροφοριακών πόρων (δεδομένων ή εγγράφων) συνήθωςγίνεται μέσω λειτουργιών αναζήτησης όπου οι χρήστες παραδοσιακά πληκτρολογούν μερικές λέξεις κλει-διά και το σύστημα αναζήτησης (π.χ. η μηχανή αναζήτησης ή σύστημα αποτίμησης επερωτήσεων) επι-στρέφει μία γραμμική λίστα «επιτυχιών» (hits). Αν και αυτό είναι ικανοποιητικό για τις ανάγκες τηςεπικεντρωμένης αναζήτησης (focalized search), αυτού του τύπου οι αποκρίσεις δεν παρέχουν επαρκήυποστήριξη σε ανάγκες εξερευνητικού χαρακτήρα (recall oriented), οι οποίες, κατά διάφορες μελέτες,είναι και οι περισσότερες.Ένα ευρέως πλέον διαδεδομένο μοντέλο εξερευνητικής αναζήτησης είναι η αλληλεπίδραση μέσωΠολυεδρικών και Δυναμικών Ταξινομιών (ΠΔΤ). Το μοντέλο αυτό επιτρέπει στους χρήστες να εποπτεύ-σουν τον πληροφοριακό χώρο, π.χ. τα αποτελέσματα μιας αναζήτησης, προσφέροντας τους διάφορεςομαδοποιήσεις των αποτελεσμάτων (βάσει των γνωρισμάτων τους, των μεταδεδομένων τους, ή άλλωνδυναμικά εξηγμένων πληροφοριών). Οι ομαδοποιήσεις αυτές επιτρέπουν στους χρήστες να περιορίσουντο επίκεντρο τους σταδιακά, και με απλό τρόπο (απλά κλικς), χωρίς δηλαδή να χρειάζεται η διατύπωσηεπερωτήσεων, και εν τέλει να βρουν πηγές που θα ήταν δύσκολο να βρεθούν στη γραμμική λίστα αποτε-λεσμάτων λόγω της χαμηλής τους κατάταξης.Ο εμπλουτισμός των μηχανισμών αναζήτησης με προτιμήσεις θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτεραχρήσιμος σε ανάγκες εξερευνητικού χαρακτήρα (recall oriented), όμως οι τρέχουσες προσεγγίσεις πρό-σβασης πληροφορίας με υποστήριξη προτιμήσεων (που προέρχονται κυρίως από το χώρο των βάσεωνδεδομένων), αγνοούν το γεγονός ότι οι χρήστες πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τον πληροφοριακόχώρο και τις διαθέσιμες επιλογές για να μπορέσουν να περιγράψουν αποτελεσματικά τις προτιμήσειςτους.Σε αυτή τη διατριβή επεκτείνουμε το μοντέλο αλληλεπίδρασης των ΠΔΤ με δράσεις που επιτρέπουνστους χρήστες να εκφράσουν τις προτιμήσεις τους διαλογικά, σταδιακά, και με απλό τρόπο.Αρχικά εισάγουμε ένα μοντέλο προτιμήσεων κατάλληλο για πληροφοριακούς χώρους αποτελούμενους από πόρους που περιγράφονται από γνωρίσματα των οποίων οι τιμές μπορεί να είναι ιεραρχικάοργανωμένες ή/και πλειότιμες. Ορίζουμε τη γλώσσα, τη σημασιολογία της και τους σχετικούς αλγόρι-θμους. Το μοντέλο υποστηρίζει κληρονομικότητα προτιμήσεων στις ιεραρχίες και αυτόματη επίλυσησυγκρούσεων, καθώς και τελεστές σύνθεσης προτιμήσεων (προτεραιοποίηση, Pareto και συνδυασμόςτους).Εν συνεχεία εμπλουτίζουμε το μοντέλο ΠΔΤ με δράσεις προτίμησης και προτείνουμε διάφορες βελτι-στοποιήσεις και τρόπους αξιοποίησης των εγγενών χαρακτηριστικών των ΠΔΤ για την εφαρμοσιμότητατου μοντέλου σε μεγάλους όγκους πληροφορίας. Κατόπιν παρουσιάζουμε τη σχεδίαση και υλοποίηση τουιστο-συστήματος Hippalus, που υλοποιεί το εκτεταμένο μοντέλο αλληλεπίδρασης.Σχετικά με το όφελος για το χρήστη, αρχικά αναλύουμε θεωρητικά τα οφέλη βάσει του πλήθουςτων επιλογών και της δυσκολίας αποφάσεων που καλείται να πάρει, και εν συνεχεία περιγράφουμε καιαναλύουμε τα αποτελέσματα τριών αξιολογήσεων από χρήστες.Η πρώτη διερευνά το βαθμό αποτελεσματικότητας των προτιμήσεων (και τον κόπο διατύπωσής τους)όταν ο χρήστης δεν έχει γνώση των διαθέσιμων επιλογών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μόνο το 20% τωνχρηστών μπορούν να εκφράσουν αποτελεσματικές προτιμήσεις χωρίς γνώση των διαθέσιμων επιλογών.Η δεύτερη αξιολογεί την αποδοτικότητα των ΠΔΤ έναντι άλλων εξερευνητικών μοντέλων, και τααποτελέσματα έδειξαν ότι οι ΠΔΤ προτιμήθηκαν από το μεγαλύτερο μέρος των χρηστών, προσέφερανμεγαλύτερη ικανοποίηση και οδήγησαν σε μεγαλύτερα ποσοστά ολοκλήρωσης των εργασιών.Η τρίτη αφορά το εκτεταμένο με προτιμήσεις μοντέλο ΠΔΤ και η αξιολόγηση έγινε χρησιμοποιώνταςτο σύστημα Hippalus. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Ακόμα και σε πολύ μικρές συλλογές, με τηχρήση της διεπαφής με προτιμήσεις, όλοι οι χρήστες ολοκλήρωσαν με επιτυχία όλες τις εργασίες στο 1/3του χρόνου (!) και με υποτριπλάσιες ενέργειες σε σχέση με την απλή ΠΔΤ. Επίσης το 100% των χρηστών,απλών και έμπειρων, προτίμησε την εμπλουτισμένη με προτιμήσεις διεπαφή.