Ilustrace ve vědě atraktivní a srozumitelné grafické zobrazování ve výzkumu a vzdělávání ILLU01 LifeB – Laboratoř interakce a funkce esenciálních Biomolekul FGP – Funkční genomika a proteomika 1 Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 2 Co je to diagram? • Diagram je zjednodušený nákres nebo plán, který znázorňuje vzhled, strukturu nebo fungování něčeho. Vysvětluje funkce nebo uspořádání systému, přístroje, procesu nebo myšlenky. • Používá se k ilustraci definice, tvrzení nebo jako pomůcka při dokazování nějakého tvrzení. • Diagram je vizuální nástroj, který pomáhá něco objasnit nebo lépe pochopit. Je užitečný ve vědě, a vzdělávání, kde je třeba jednoduše a srozumitelně sdělit složité myšlenky nebo procesy. Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Příklady • Učitel nakreslí diagram, aby ukázal, jak krev proudí srdcem. • Vědec prezentuje návrh nového experimentu nebo přístroje. • Trenér na tabuli kreslí schéma nové hry. 3 Typy diagramů Vývojový diagram Kruhový diagram Síťový diagram Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 4 Co je vývojový diagram? Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI • Vývojový diagram je vizuální znázornění procesu nebo algoritmu. • Skládá se z různých tvarů, čar a šipek, které ukazují kroky a spojení procesů. • Vývojové diagramy se používají k analýze, návrhu, dokumentaci nebo správě procesu nebo programu. 5 Vývojové diagramy při vizualizaci ve vědě Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI • Vývojové diagramy vizualizují vědecká data a schéma procesů. • Přidávaní přehlednost a jednoduchost složitým procesům. • Zvyšují efektivitu komunikace zjednodušením zobrazení • Zvyšují rychlost pochopení základních principů a myšlenek. 6 Vývojové diagramy příklady • Zobrazuje procesy, vývoje nebo algoritmy. • Fylogenetické stromy – proces vývoje organismů • Příprava vzorku – izolace DNA z biologických vzorků a tkání Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 7 Kruhový diagram • Znázorňuje proces, ve kterém se jednotlivé kroky nebo průběh událostí opakují a konec procesu přechází v začátek, což z něj činí opakující se nekonečný cyklus. • Popisuje opakující se kroky nebo událostí a jejich posloupnosti a průběhů. Příklady • Fáze měsíce • Buněčný cyklus • Chemické cykly vzniku a rozpadu molekul Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 8 Síťový diagram • Vizualizace souvislostí a vztahů mezi jednotlivými prvky. • Například počítačová síť – vztah serveru a pracovních stanic. • Protein – protein interakce • Síťový diagram znázorňuje známé a předpokládané interakce mezi proteiny, včetně přímých – fyzických vazeb a nepřímých - funkčních asociací. Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Horokhovatskyi, Y., et al. 2018, Plos One, 13, e0202514. 9 Diagramy ve vědě a výuce - tipy • Diagramy při vizualizaci vědeckých poznatků a výuce zvyšují přehlednost, jednoduchost a efektivitu předávání poznatků. • Přehlednost – logicky uspořádat, největší prostor pro nejdůležitější objekty • Jednoduchost – využívat ikony a zjednodušené symboly • Efektivita předávání informace – pro významné části vyžívat plné tvary s kontrastními sytými barvami Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 10 Přehlednost – sloučení podobných kategorií • Kolik barev je v panelu? Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 11 Přehlednost – sloučení podobných kategorií • Kolik barev je v panelu? Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 12 Přehlednost – sloučení podobných kategorií • Kolik barev je v každém panelu? • Jak dlouho potřebujeme k nalezení každé barvy? • Proč seskupení pomáhá nalézt barvy v kratší době? Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI How Capacity Limits of Attention Influence Information Visualization Effectiveness by Steve Haroz and David Whitney 15 Šipky – proč jsou důležité? • Šipky v různých formách obsahovala více než polovina z 300 vědeckých ilustrací v 85 stránkovém sborníku Nature Methods. • Účastníci, kteří viděli diagramy se šipkami, zahrnuli do svých popisů dvakrát více funkčních informací než ti, kteří viděli diagramy bez šipek. Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Hesier, J. & Tversky, B. Cogn. Sci. 30, 581–592 (2006) Wong, B. (2011) Arrows. Nat Methods, 8, 701-701. 16 Šipky – praktické použití I • Šipka znázorňuje změnu stavu nebo pozice A → B • Oblouk se šipkou znázorňuje rotaci • Šipky mají v různých oborech různý význam Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Wong, B. (2011) Arrows. Nature Methods, 8, 701-701. 17 Šipky – praktické použití II • Tvar šipek mění vztahy a dynamiku procesů Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Wong, B. (2011) Arrows. Nature Methods, 8, 701-701. (a) Použití šipek a čar jako spojovacích prvků naznačuje určitý funkční vztah. (b) Alternativy k šipkám jako vedoucím čarám. (c) Přiměřeně velké šipky jasně ukazují směr, aniž by odváděly pozornost. (d) Uvězněný bílý prostor v "otevřených" šipkách vytváří optické klamy, které mohou přitahovat nežádoucí pozornost. (e) Volný prostor na konci šipek usnadňuje jejich odlišení od ostatního obsahu. (f) Orientace šipek v podobných směrech vytváří přirozený vizuální tok. Rovné šipky představují oddělené procesy, zahnuté křivky navozují spojitost a návaznost. 18 Šipky – praktické použití III • Šipky udávají směr pozorování – podvědomé hledání středu šipky musí směřovat do přesně definovaného středu Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Wong, B. (2011) Arrows. Nature Methods, 8, 701-701. 19 Zvětšení není šipka • Protože šipky znázorňují směr, nehodí se pro znázornění zvětšení oblasti nebo výřezu. • Pro zvětšení výřezu je vhodné použít konturovacích spojující zarámovanou původní oblast a zvětšeného pohledu Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 20 Případová studie I • Na začátku je vždycky tužka Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Janouskova, E., Necasova, I., Pavlouskova, J., Zimmermann, M., Hluchy, M., Marini, V., Novakova, M. and Hofr, C. (2015) Human Rap1 modulates TRF2 attraction to telomeric DNA. Nucleic Acids Res, 43, 2691-2700. 21 Případová studie II • Kruhový diagram jako schéma vzniku komplexu Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Janovic, T., Stojaspal, M., Veverka, P., Horakova, D. and Hofr, C. (2019) Human Telomere Repeat Binding Factor TRF1 Replaces TRF2 Bound to Shelterin Core Hub TIN2 when TPP1 Is Absent. Journal of molecular biology, 431, 3289-3301. 22 Biorender – zdroj templátů a inspirace Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI www.biorender.com 23 Samostatný projekt 3 – diagram • Vytvoření vývojového diagramu – flow chart vybrat jednu z možností pro samostatný projekt 1. Koloběh vody v přírodě 2. Vývojová stádia motýla 3. Pracovní experimentální postup 4. Volný výběr např. podle využitelnosti v rámci závěrečné práce • Podmínky při hodnocení • Minimálně 5 kroků, šipek nebo stupňů • Využít ikony, textová pole, šipky, ukazatele a symboly • Bude hodnocena především logická návaznost a přehlednost Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI 24 Bioicons – volně dostupná vědecká grafika Ilustrace ve vědě | ILLU01 | LifeB – FGP – NCBR – SCI MUNI Bioicons - high quality science illustrations