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円グラフと帯グラフの量的把握の比較検討
情報処理学会情報教育シンポジウム (SSS2023)
2023/08/20

Transcript

1. 円グラフと帯グラフの 量的把握の比較検討 広島大学 情報メディア教育研究センター 隅 谷　孝 洋 広島大学 先進理工系科学研究科 
 坂下 潤一郎 2023/08/20 SSS2023@工学院大学 AI generated image, on https://app.leonardo.ai/ (DreamShaper v7)
2. 円グラフってどうですか? 2 あなたの知らない詐欺グ ラフの世界 etc. 円グラフばかりでうんざり （某統計グラフコンクール審査員） 怪しい円グラフ： FNNスーパーニュース(2013) https://www.google.co.jp/search?tbm=isch&q=౷ܭάϥϑίϯΫʔϧ “Data that can be shown by pie charts always can be shown by a dot chart.” 「円グラフは情報を表示す る方法としては最悪だ」 (R help) William S. Cleveland
3. 円グラフ、棒グラフ、ドット・チャート、帯グラフ 3 A B C D A B C D A B C D A B C D
4. 円グラフと帯グラフの性能比較実験をやりました 4 (1) 割合読取 (2) 相対比較 「三番目に大きいところは？」 着色した部分の割合は？ RQ: 正確に読み取れるのは円帯のどちらか？ 早く読めるのは？
5. 被験者アンケート：円グラフと帯グラフはどちらが読み取りやすいか 5 0 200 400 600 800 （人） 0 200 400 600 800 （人） 実験前アンケート 「割合を読み取りやすいと 思うのはどちら？」 「読み取りやすかった のはどちら？」 実験後アンケート 割合読取 相対比較 円グラフ 帯グラフ どちらでもない 円グラフ 帯グラフ どちらでもない 円グラフ 帯グラフ どちらでもない 実験
6. 実験用Webページの構築 ‣ アンケート提示 ‣ 割合読取：円グラフ ‣ 割合読取：帯グラフ ‣ 相対比較：円グラフ ‣ 相対比較：帯グラフ ‣ アンケート提示 HTMLとJavascriptで提示、入力をう けとり、入力されたものはPHP経由で SQLiteデータベースに保存。 6 (a) 円グラフ：割合読取 (b) 帯グラフ：割合読取 (c) 円グラフ：相対比較 (d) 帯グラフ：相対比較 https://demo-la.riise.hiroshima-u.ac.jp/graph_svy/
7. 1回分の実験データ 7 (1) 割合読取（20問） (2) 相対比較（10問） A1 CA1 TA1 割合読取/円グラフ A2 CA2 TA1 A10 CA10 TA10 B1 CB1 TB1 割合読取/帯グラフ B2 CB2 TB2 B10 CB10 TB10 C1 CC1 TC1 相対比較/円グラフ C2 CC2 TC2 C5 CC5 TC5 D1 CD1 TD1 相対比較/帯グラフ D2 CD2 TD2 D５ CD５ TD5 ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ ʜ 　入力値 正解 応答時間 メタ データ 30件 の回答 データ ID, 性別, 年代, アンケート1-4 ランダムな数値で10問出題 同じセットで順序を変えて10問出題 事前準備したセットから5問出題（順序は無作為に） 同じ問題を５問出題（順序は無作為に）
8. 「クラウドソーシング」による実験 数多く、幅広い層からデータを集めたい 8 https://crowdworks.jp/public/jobs/9155449
9. CrowdWorks＋独自サイトでの実験の流れ 9 実験者（著者ら） CrowdWorks 被験者（ワーカー） 実験用Webサイト タスク登録 タスク参照・開始 実験用サイトURL提示 サイト表示・実験開始 確認コード提示 確認コード入力 確認コード閲覧・承認 報酬支払い アンケート 割合読取 相対比較 アンケート （タイミング不明） 承認通知 サイト構築 （事前準備） （事後処理） （実験）
10. ワーカーさんたちの応答時間 確認コードの発行を受けた被験者が、セッションを開始した時刻 10 2023年5月２0日午前7時開始 同日正午前に 800件達成 確認コード提出数 約4件/分のスピード！
11. ワーカーさんたちのプロファイル N=799 11 男性 ３６２名/45.3% 女性 435名/54.4% 0 0 50 50 100 100 150 150 200 200 10 代 ２0 代 ３0 代 ４0 代 ５0 代 ６0 代 70 代ʙ
12. 割合読取：すべての結果 (N=7990) 12 y = 6 10 x y = − x N: 7,990 誤差2: 34.3 応答時間： 12.7 N: 7,990 誤差2: 20.1 応答時間： 9.1
13. 割合読取：時計読みと裏読み 13 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 75% ↓ 45分 75% ↓ 25% 時計読み 今回の回答の3-4%程度 裏読み 今回の回答の0.3%
14. 割合読取： |正答−回答|<15 を残す ← SD(正答−回答）=5 14 N: 7,801 誤差2: 11.5 応答時間： 12.8 N: 7,947 誤差2: 12.5 応答時間： 9.1
15. 割合読取：正答による平方誤差（移動平均） 円グラフは25%,50%,75%で、帯グラフは50%で落ちることが予想される 15
16. 割合読取：正答による応答時間（移動平均） 円グラフは25%,50%,75%で、帯グラフは50%で落ちることが予想される 16
17. 割合読取：個人ごとに精度と応答時間を平均（両軸ログ） ‣ 平方誤差：円＜帯 ‣ 応答時間：円>帯 ‣ 相関関係？ ✓ 平方誤差：円×帯：正・弱 ✓ 応答時間：円×帯：正・強 ✓ 平方誤差×応答時間: 負・中 17
18. 相対比較： 個人ごとに正解数と応答時間の平均 18
19. 相対比較： 円グラフの性能が悪かったところ 19 84.5% 88.7% 73.0% 88.5% 75.8% 88.9% 80.5% 91.5% 96.2% 95.5% 正解率 (N=799) ±７ ±2 ±3 ±2 ±2 ±3 ±3 ±3 ±7 ±9 12,14,21,23,30 12,18,21,23,26 13,18,20,23,26 15,17,20,23,25 9,12,19,28,32
20. 実験のまとめ ‣ 割合読取 ✓ 精度：円グラフ＞帯グラフ ✓ 速度：円グラフ＜帯グラフ ‣ 相対比較 ✓ 精度：円グラフ＜帯グラフ ✓ 速度：円グラフ＜帯グラフ ‣ 円グラフの割合読取は、時計読みから変換しているのでは？ 20 言うほど悪くない！ 3-4%の差であれば、8割以上の人が判別できる 実証は今後の課題 円グラフは、専門家が思うほど悪くないが、一般人が思うほどは良くない おまけ：クラウソーシング使えます