Karlsruhe (pm/anb) Im Zeitalter von Smartphones und Navis lassen sich viele mit den mobilen Geräten durch den Alltag lotsen, sofern die Karten auch übersichtlich genug sind. Da die Darstellung auf den mitunter kleinen Bildschirmen aber nicht immer gut lesbar ist, haben Informatiker des KIT eine Methode entwickelt, um die Anpassung von Beschriftungen an Perspektiven zu verbessern.
„Die digitalen Karten sind den klassischen Papierkarten vielfach überlegen“, erklärt Martin Nöllenburg vom KIT. Sie lassen sich drehen, zoomen und so den Bedürfnissen anpassen. Die Herausforderung sei aber, die Darstellung übersichtlich zu halten, egal wie der weitere Routenverlauf sei. „Wenn die Beschriftungen ständig überlappen kann durch die irritierende Darstellung eine Ablenkung für den Fahrer sein und somit eine Gefahr für den Straßenverkehr“, so Nöllenburg weiter.
Mathematiker und Informatiker arbeiten gemeinsam
Martin Nöllenburg leitet am KIT eine Nachwuchswissenschaftlergruppe, die sich mit den Visualisierung der Geodaten beschäftigt, also der Darstellung von Informationen in Karten. Nöllenburg hat für seine Arbeit bereis einen Research Award des Internet- und Kartendienstes Google bekommen.
Mit der mathematischen Beschreibung von digitalen Karten lasse sich zunächst die Schwierigkeit des Problems aufzeigen: „Wenn man die Zahl der Objekte auf der Karte vergrößert, vergrößert man auch die dafür notwendige Rechenleistung und gerade auf mobilen Geräten ist diese schnell ausgereizt“, erklärt Nöllenburg. Daher entwickelte der Informatiker mit seiner Arbeitsgruppe Algorithmen, die leistungsfähiger sind indem sie das bereits bekannte Problem eingrenzen. „Statt zu versuchen, die Zahl der gleichzeitig eingeblendeten Beschriftungen zu maximieren, kann man einen guten Kompromiss zwischen Lesbarkeit, Rechenzeit und Informationstiefe finden, wenn man sich auf eine konstante Anzahl von Beschriftungen im gegebenen Ausschnitt beschränkt“, erklärt Benjamin Niedermann, der die mathematischen Beweise ausgearbeitet hat. „Mehr als drei bis sieben Objekte kann ein Mensch ohnehin nicht bewusst wahrnehmen.“ Darauf aufbauend lässt sich nicht nur ein einfaches Verfahren finden, das die Beschriftung einer Karte sinnvoll durchführt. Es lässt sich auch zeigen, dass die Rechenzeit des neuen Verfahrens nur moderat wächst, wenn die Objektzahl steigt. „Interessanterweise führt die Einschränkung der Optimierung auf einen passenden Kartenausschnitt dazu, dass die Summe der Beschriftungen über die ganze Route größer wird, also zum Beispiel mehr Sehenswürdigkeiten entlang des Weges erwähnt werden.“
Mathematische Grundlagen erforschen
„Je mehr mobile Endgeräte im Alltag genutzt werden, desto fundierter sollten die mathematischen Grundlagen sein“, unterstreicht Nöllenburg. „Nur so können wir Produkte entwickeln, die uns wirklich im Alltag unterstützen und nicht immer mehr Zeit und Mühe für die Bedienung abverlangen.“ Daher will Nöllenburg nun mit seinem Team den Schritt von der Grundlagenforschung in die Anwendung gehen und aus den mathematischen Methoden bald implementierbare Algorithmen entwickeln. „Ich bin mir sicher, dass unsere Methoden sich auch in der Praxis bewähren.“
