Networks of nodes and links are powerful tools to model complex systems, however, when the number of nodes and links grows to the thousands then even the network becomes too complex to comprehend unless we can simplify and highlight the networks underlying structure. The map equation is a method developed by the researchers at IntegratedScience Lab that uses an information theoretic approach to reveal community structure using the flow of information on the network modeled with random walks. Describing these random paths using Huffman codes and utilizing the duality between compression and finding regularities changes the problem of finding community structure into a compression problem. The success of the map equation method depends on the user’s understanding of the method. This thesis describes the design and implementation of a web-based demo application to showcase the mechanics of the map equation aimed to make the map equation more accessible to individuals with no prior knowledge of the method. / Nätverk av noder och länkar är ett kraftigt verktyg för att modellerakomplexa system. Problemet nätverk har är att när antalet noder och länkar växer upp till tusentals noder och länkar, då blir dem snabbt väldigt svåra att tyda och nästan omöjliga att förstå om vi inte kan förenkla och lyfta fram nätverkets underliggande struktur. Kartekvationen är en metod som utvecklats av forskarna vid Integrated Science Labsom använder informationsteori för att avslöja ett nätverks underliggandestruktur med hjälp av informationsflöden på nätverket modellerat med slumpmässiga vandringar. Vi beskriver slumpvandrarens bana när den rör sig på nätverket med Huffman-kodord och använder oss av dualiteten mellan att komprimera data och att hitta regelbundenheter i den data vilket då ändrar problemet av att hitta nätverksstrukturen till ett komprimeringsproblem. Kartekvationens framgång är beroende av användarens förståelse av metoden. Integrated Science Lab vill ha en webbaserad demoapplikation för att introducera användare till kartekvationen och visa upp hur metoden fungerar. Den här avhandlingen beskriver designen och implementationen av den web-baserade demoapplikationenför kartekvationen med syftet att göra kartekvationen mer tillgänglig för individer utan förkunskaper om metoden.

<p>Understanding the structure of a network is an essential part in understanding the behavior of the system it represents, but as the system becomes really large, a visualization of the full network looses its potential to reveal important structural relationships. Then we need ways to simplify and highlight the important structures of the network while the details are filtered out, just like good maps do. We have developed an interactive application that utilizes mathematical methods based on network and information theory to reveal the important patterns hidden in huge amount of interaction data. The application gives the professional as well as the nonprofessional user the ability to load his or hers own file containing the network data, from mobile phone networks and social online networks to transport networks and financial networks and lets you explore the data and generate a customized map which highlights the influential patterns in your data. A demo application is also developed to demonstrate the mathematical and information-theoretical principles behind the map generation.</p> / <p>För att koppla form till funktion är nätverk ett oumbärligt verktyg, men när systemen blir riktigt stora förlorar nätverken sin förmåga att avslöja viktiga strukturella samband. Då behövs det kraftfulla metoder för att förenkla och framhäva de viktiga strukturerna i nätverken samtidigt som detaljerna filtreras bort, precis som bra kartor gör. Vi har utvecklat en interaktiv applikation som utnyttjar matematiska metoder baserat på nätverks- och in- formationsteori för att avslöja viktiga mönster som ligger dolt i myllret av interaktionsdata. Du kan läsa in din egen fil med nätverksdata, från telekommunikationsnätverk och sociala online-nätverk till transportnärverk och finansiella nätverk, och få tillbaka en skräddarsydd karta som låter dig upptäcka de inflytelserika mönstren i nätverket. En demo-applikation är också utvecklad för att demonstrera de matematiska och informationsteoretiska principerna bakom kartgenereringen.</p>

Understanding the structure of a network is an essential part in understanding the behavior of the system it represents, but as the system becomes really large, a visualization of the full network looses its potential to reveal important structural relationships. Then we need ways to simplify and highlight the important structures of the network while the details are filtered out, just like good maps do. We have developed an interactive application that utilizes mathematical methods based on network and information theory to reveal the important patterns hidden in huge amount of interaction data. The application gives the professional as well as the nonprofessional user the ability to load his or hers own file containing the network data, from mobile phone networks and social online networks to transport networks and financial networks and lets you explore the data and generate a customized map which highlights the influential patterns in your data. A demo application is also developed to demonstrate the mathematical and information-theoretical principles behind the map generation. / För att koppla form till funktion är nätverk ett oumbärligt verktyg, men när systemen blir riktigt stora förlorar nätverken sin förmåga att avslöja viktiga strukturella samband. Då behövs det kraftfulla metoder för att förenkla och framhäva de viktiga strukturerna i nätverken samtidigt som detaljerna filtreras bort, precis som bra kartor gör. Vi har utvecklat en interaktiv applikation som utnyttjar matematiska metoder baserat på nätverks- och in- formationsteori för att avslöja viktiga mönster som ligger dolt i myllret av interaktionsdata. Du kan läsa in din egen fil med nätverksdata, från telekommunikationsnätverk och sociala online-nätverk till transportnärverk och finansiella nätverk, och få tillbaka en skräddarsydd karta som låter dig upptäcka de inflytelserika mönstren i nätverket. En demo-applikation är också utvecklad för att demonstrera de matematiska och informationsteoretiska principerna bakom kartgenereringen.

Utvecklingen av interaktiva visualiseringsverktyg har varit en produkt av de senaste årens teknologiska framsteg. Kommunikation i rörelse är ett angreppssätt som denna studie har i sin undersökning kring klyftan mellan arkitekten och beställaren i gestaltningsfasen. Syftet med studien är att analysera tillämpningen av ett interaktivt visualiseringsmedium i gestaltningsprocessen ur ett arkitektoniskt visualiseringsperspektiv. Examensarbetet ska undersöka värdet av interaktiv visualisering och identifiera hindren för dess användning. På så vis tydliggöra möjliga orsaker till varför tekniken inte används inom detta område. Utifrån studiens syfte har detta examensarbete explorativt besvarat forskningsfrågorna med hjälp av en litteraturstudie och semistrukturerade intervjuer. Studien är genomförd i samarbete med Liljewall arkitekter i Göteborg och behandlar bostadsarkitektur. Litteraturstudien visade att kombinationen av rörelse med 3D-visualisering kan stödja användarens kognitiva förståelse för gestaltningsförslaget. Detta blir fördelaktigt när arkitekten kommunicerar gestaltningen till kunden som har en begränsning att uppfatta den tredje- dimensionen ur tvådimensionella-underlag. Det framkom att interaktion var väldigt fördelaktigt när det gäller att förbättra betraktarens uppfattning kring gestaltningen. Studiens metodutformning stöttades av en konceptbild på hur ett interaktivt visualiseringsmedium skulle kunna se ut. Konceptillustrationen användes som stödmaterial under studiens semistrukturerade intervjuer vilket gav respondenterna en tydligare förståelse för visualiseringsmediumets funktionaliteter. Intervjustudien pekade på att interaktiv visualisering kan öka trovärdigheten, tilliten och förståelsen för gestaltningsförslaget vilket betraktas som kritiska faktorer under gestaltningsprocessen. Med hänsyn till den teoretiska bakgrunden och empirin kunde det konstateras att visualiseringen av de mjuka värdena kan ge en träffsäkrare kostnadskalkyl vilket är av värde för beställarens perspektiv - stödjer både förståelsen och gynnar beställarens kostnadsdriva förhållningsätt. Detta kan senare läggas till grund för att hindra ekonomiska påfrestningar i form av korrektionsarbeten. Intervjustudien visade att beställarens begränsade kunskap för verktygets kapacitet och arkitektens svårighet att kommunicera verktygets kapacitet var de stora hindren för tillämpningen av ett interaktivt visualiseringsmedium. Vidare kunde det konstateras att en tillmötesgående kultur råder bland vissa arkitekter där de vill behaga beställarens kostnadseffektiva agenda till priset av sin gestaltning. Studiens bidrag visar att interaktion inom arkitektonisk visualisering har stor potential till att överbrygga klyftan mellan arkitekten och beställaren i gestaltningsfasen. Detta utrycks då en praktisk tillämpning kan skapa möjligheten att stödja kommunikationsutmaningen mellan arkitekten och beställaren. På så vis skapas dels en utökad förståelse för gestaltningsförslaget men även mellan de involverade parterna - ett ökat värde i gestaltningsprocessen. / The development of interactive visualization tools has been a product of the technological advances of recent years. Communication in motion is an approach that this study has in its investigation of the gap between the architect and the client in the design phase.   The purpose of the study is to analyze the application of an interactive visualization medium in the design process from an architectural visualization perspective. This thesis will examine the value of interactive visualization and identify obstacles to its use, which illustrates possible reasons too why the technology is not used in this area. Based on the purpose of the study, this thesis has exploratively answered the research questions with the help of a literature study and semi-structured interviews. This master’s thesis has been written in collaboration with Liljewall Architects in Gothenburg and covers building design.   The literature study shows that the combination of movement with 3D visualization can support the users cognitive understanding of the design proposal. This is beneficial when the architect communicates the design to the customer who has difficulty perceiving the third dimension from 2D-drawings. It turned out that interactivity is very valuable when it comes to improving the viewer's perception of the design.   With regard to the theoretical background and empirical evidence, it could be stated that the visualization of the soft values could provide a more accurate cost calculation, which is of value to the customer's perspective. This can later be used as a basis for preventing financial strain in the form of corrective work. The interview shows that the client's lack of knowledge of the tool's capacity and the architect's difficulty in communicating the tool's potential create obstacles to the application of an interactive visualization tool. Furthermore, it can be stated that an accommodating culture prevails among some architects where they want to please the client's cost-effective agenda at the price of their design.   The study's contribution shows that interactivity as a phenomenon in architectural visualization has great potential for bridging the gap between the architect and the client in the design phase. A practical application could create the opportunity to support the communication challenge between the architect and the client while contributing to an increased understanding of both the design proposal and between the parties involved - a beneficial value in the design process.

Allt mer naturvetenskapsdidaktisk forskning intresserar sig för systemtänkande och elevers utvecklande av förmågor som att förstå, förklara och tolka komplexa och dynamiska system. I detta ingår identifikation av fenomen på olika biologiska organisationsnivåer och relationerna dem emellan. Kolets kretslopp är exempel på ett komplext system som innefattar komponenter och processer på flera olika mikro- och makronivåer. Denna studie undersöker elevers uppfattning och användning av olika biologiska organisationsnivåer vid förklaring av kolets kretslopp med hjälp av en interaktiv visualisering. För datainsamlingen användes think aloud-intervjuer med gymnasieelever som, indelade i par, genomförde en övning i visualiseringen och med hjälp av den förklarade kolets kretslopp. I analysen kategoriserades elevernas uttalanden till olika organisationsnivåer (molekyl, cell, organism, ekosystem och global) och beskrivningar av nivåerna upprättades utifrån kodning. Resultatet visar att eleverna framförallt förklarar kolets kretslopp på organism- och ekosystemnivå, men också att samtliga fem utvalda organisationsnivåer behandlas. Dessutom består resultatet av beskrivningar av, och exempel på, organisationsnivåerna utifrån elevers användande av dem, vilka kan fungera som stöd för biologilärare i utveckling av elevers systemtänkande. / An increasing amount of science education research concerns systems thinking and the development of students’ ability to understand, explain and interpret complex and dynamic systems. This includes the identification of phenomena on different biological levels of organisation, as well as their interrelationships. The carbon cycle constitutes a complex system including components and processes on several micro- and macrolevels. This study investigates students’ perception and use of different biological levels of organisation in explaining the carbon cycle through an interactive visualisation. Data collection was carried out through think aloud-interviews with Swedish upper secondary school students divided into pairs. The students performed an exercise in the visualisation and used it for explaining the carbon cycle. In the analysis students’ expressions were categorised according to five selected levels of organisation (molecule, cell, organism, ecosystem and global). Coding of the expressions was performed to characterise each level of organisation. The result shows that the students primarily explained the carbon cycle through the organismal and ecosystem levels, but that all five of the selected levels of organisation were used. Additionally, the results contain descriptions and examples of the levels of organisation based on students’ use. This can serve to support biology teachers in developing students’ systems thinking.