Visualization for Machine Learning

Autumn 2025

Percepción para el Diseño

Cerebro

“El pensamiento visual consiste en una serie de actos de atención, que impulsan los movimientos oculares, y ajustan nuestros circuitos de búsqueda de patrones”, Colin Aware

El Cerebro Visual

“El pensamiento visual consiste en una serie de actos de atención, que impulsan los movimientos oculares, y ajustan nuestros circuitos de búsqueda de patrones”, Colin Aware

El Acto de la Percepción

• Procesos Bottom-Up y Top-Down

El Acto de la Percepción

• Bottom-up: la información es sucesivamente seleccionada y filtrada en patrones a medida que pasa por una secuencia de etapas. Ware describe tres etapas: 1) nervio óptico a la Corteza V1; 2) uso de textura y colores para agregar patrones; 3) los objetos visuales se reconocen en la memoria de trabajo visual.

El Acto de la Percepción

• Top-Down: cada etapa del procesamiento bottom-up tiene un proceso top-down correspondiente. Ware describe el proceso como “atención”. El principio dominante es que solo obtenemos la información que necesitamos, cuando la necesitamos.

Las Implicaciones para el Diseño

• “Consultas visuales justo a tiempo” (Ware)

• “Una forma de ver cómo opera el cerebro es como un conjunto de bucles anidados. Los bucles externos manejan la generalidad mientras que los bucles internos procesan el detalle.” (Ware)

Análisis de Características de Bajo Nivel

• David Hubel y Torsten Wiesel ganaron el premio Nobel por este descubrimiento.

Las Vías del Qué y el Dónde

• Qué: identificación de objetos en el entorno.
• Dónde: ubicación de objetos y movimiento ocular.

Lo Que Resalta (Popout)

• Anne Triesman estudió cómo encontramos patrones y formas cuando están rodeados de otros.

Para algunas configuraciones, el tiempo no dependía del número de distractores (pre-attentive).

Lo Que Resalta (Popout)

Los Principios de Gestalt link, ver video

• La visualization es una calle de doble sentido:
  • Nosotros (el vis designer) aportamos algo a la mesa.
  • El humano (usuario final) aporta su experiencia previa.
• ¡El design debería tener en cuenta esa experiencia previa!
• ¿Qué es la experiencia previa? Las leyes de Gestalt.

Cierre

• Podemos completar formas incompletas

• Implicaciones: ¡las visualizations pueden ser engañosas sin querer! Por el contrario: a veces solo es necesario mostrar un conjunto disperso de marcas para transmitir una tendencia (dot plot)

Similitud

• Los elementos con las mismas propiedades visuales se consideran agrupados

Similitud

• Los elementos con las mismas propiedades visuales se consideran agrupados

Proximidad

• Los elementos que están en proximidad espacial cercana de alguna manera se agrupan.

Proximidad

• Los elementos que están en proximidad espacial cercana de alguna manera se agrupan.

Encierro

• La codificación visual explícita del enclosure también representa agrupamiento.

Encierro

• La codificación visual explícita del enclosure también representa agrupamiento.

Video de Bubblesets

Conexión

• Los objetos conectados entre sí se perciben como un grupo.

Conexión

• Los objetos conectados entre sí se perciben como un grupo.

Conexión

• Los objetos conectados entre sí se perciben como un grupo.

Conexión

• Los objetos conectados entre sí se perciben como un grupo.

Diferencia Justo Perceptible (JND)

• En psicofísica, una diferencia justo perceptible o JND es la cantidad en que algo debe cambiar para que una diferencia sea perceptible, detectable al menos la mitad de las veces.

• Ley de potencia de Stevens: link

Percepción Gráfica

Experimento de Percepción Gráfica

Resultados de Percepción Gráfica

Precisión

• Position > Length y Angle > Area

• Prioriza los channels de alto ranking (con razón)

• No esperes juicios precisos de los channels de bajo ranking

Efecto de Efectividad

Discriminabilidad

• Cuántos valores distintos pueden distinguirse dentro de un channel

• Depende de:

  • Propiedades del channel
  • Disposición espacial
  • Tamaño (resolución)
  • Cardinalidad

• Advertencia: no sobreestimes el número de valores que los espectadores pueden percibir/discriminar

Discriminabilidad

• Muchos channels, en particular los identity channels, solo pueden soportar un número limitado de niveles discriminables.
  • El grosor de línea es uno de los más limitados, con quizás 3 niveles.
  • No se recomienda usar más de 5 o 6 tonos de color.
  • De forma similar, usar más de 5 o 6 formas de símbolo puede crear dificultades.
• Si el número de niveles que puede representar un channel es menor que el número de niveles del atributo, entonces se necesita algún tipo de agregación con sentido.

Popout

• Tareas realizadas en menos de 200 a 250 milisegundos.

• Más rápido que la iniciación del movimiento ocular.

• Sugiere procesamiento por el sistema visual paralelo de bajo nivel.

Popout

Algunas características no son pre-attentive

Las tareas que requieren usar múltiples channels (la mayoría de las veces) no son preattentive

Separabilidad

• Cantidad de interferencia entre channels

Relativo vs Absoluto