对于使用屏幕阅读器的盲人和低视力者来说，网络上的数据可视化在很大程度上是无法实现的。屏幕阅读器是一种将屏幕上的元素以文本到语音的形式读取的辅助技术。这使得数百万人没有机会探索和解释通常通过图表呈现的见解，如选举结果、卫生统计和经济指标。
当设计者试图使可视化变得可访问时，最佳实践要求包含几句描述图表的文本和到底层数据表的链接鈥攁 这与视力正常的用户可以获得的丰富阅读体验大相径庭。
来自麻省理工学院和其他地方的跨学科研究团队正在努力创建屏幕阅读器友好的数据可视化，提供类似的丰富体验。他们原型化了几个可视化结构，这些结构提供了不同细节级别的文本描述，使屏幕阅读器用户只需轻击几下键，就可以从高级数据深入到更详细的信息。
麻省理工学院团队与合作者丹尼尔·哈贾斯（DanielHajas）开始了迭代式的共同设计过程。丹尼尔·哈贾斯是伦敦大学学院（University College London）的研究员，与全球残疾创新中心（Global Disability Innovation Hub）合作，16岁时失明。他们合作开发原型，并与盲人和低视力者进行详细的用户研究，以收集反馈。
哈哈斯说：“研究人员可能会看到问题之间的一些联系，并意识到潜在的解决方案，但他们往往会有一点遗漏。对某个特定的、可测量的问题有实际经验的人的见解对于许多与残疾相关的解决方案来说非常重要。我认为我们找到了一个非常合适的解决方案。”。
他们创建了一个框架来帮助设计师系统地思考如何开发可访问的可视化。未来，他们计划使用他们的原型和设计框架来构建一个用户友好的工具，可以将可视化转换为可访问的格式。
麻省理工学院的合作者包括联合首席作者、计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）的研究生乔纳森·宗（JonathanZong）、克里斯特尔·李（Crystal Lee）和艾伦·隆加德（Alan Lundgard），以及卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）本科生张志宏（JiWoong Jang），他在麻省理工学院暑期研究项目（MSRP）期间参与了该项目，以及资深作者阿文·萨蒂亚纳瑞安（Arvind Saty，计算机科学助理教授，领导CSAIL可视化小组。该研究论文将在欧洲图形可视化会议上发表，并获得最佳论文荣誉奖。
'推送可能的内容'
研究人员将三个设计维度定义为实现可访问可视化的关键：结构、导航和描述。结构涉及将信息排列成层次结构。导航是指用户如何在不同的细节层次中移动。描述是信息的表达方式，包括传达的信息量。
利用这些设计维度，他们开发了几个可视化原型，强调屏幕阅读器用户导航的便捷性。有一个称为multiview的原型，使个人能够使用上下箭头在不同级别的信息之间导航（例如，图表标题为顶层，图例为第二级等），并使用左右箭头键循环浏览同一级别的信息（例如相邻散点图）。另一个名为target的原型包括相同的箭头键导航，但也有一个关键图表位置的下拉菜单，因此用户可以快速跳转到感兴趣的区域。
Zong说：“我们的目标不仅仅是在现有标准范围内工作，使其可用。我们真的开始了有根据的推测，并设想我们可以在哪里推广这些现有标准。我们不想局限于改装专为图像设计的工具。”。
他们测试了这些原型和一个可访问的数据表，这是现有的可访问可视化的最佳实践，有13名盲人和视力受损的屏幕阅读器用户。他们要求用户根据几个标准对每种工具进行评分，包括它的易学性以及定位数据或回答问题的容易程度。
“我认为真正有趣的一件事是，有多少人在视觉化过程中不断测试自己的假设，或试图做出特定的模式。导航的含义是，你想在视觉化过程中确定自己的方向，这样你就知道极限在哪里，”Lee说。“你能准确而容易地知道你正在探索的房间里的墙在哪里吗？”
改进的见解
用户表示，这两种原型都能让他们更快地识别数据中的模式。他们说，与浏览数据表相比，从高层次滚动到更深层次的信息有助于他们更容易获得见解。他们还可以使用目标原型中的菜单进行更快的导航。
但数据表的易用性得到了最高的评价。
“我原以为与新原型相比，人们会对日常工具感到失望，但他们仍然有点执着于数据表，可能是因为他们对数据表很熟悉。这表明熟悉度、易学性和可用性等原则仍然很重要。无论我们的新发明有多好，如果不容易学习，人们可能会坚持使用旧版本。”哈哈斯说。
基于这些见解，研究人员正在完善原型，并使用它们构建一个软件包，该软件包可以与现有的设计工具一起使用，为可视化提供一个可访问、可导航的结构。
他们还希望探索多模式解决方案。一些研究参与者一起使用不同的设备，如屏幕阅读器和盲文显示器，或使用非语音音频传递信息的数据发声工具。Zong说，这些工具在应用于可视化时如何相互补充仍然是一个悬而未决的问题。
从长远来看，他们希望他们的工作可能会导致对web可访问性标准的仔细反思。
“对于无障碍性，没有一刀切的解决方案。虽然现有的标准没有假定，但它们只提供简单的方法，如数据表和alt-text。我们的研究贡献的一个关键好处是，我们提出了一个框架鈥攄不同的偏好和数据表示位于这个设计空间的不同点上，”Lundgard说。
“过去几年，我们一直在努力减少屏幕阅读器用户在从在线数据可视化中提取信息时面临的不公平现象。因此，我们非常赞赏这项工作以及它为现有文献增添的知识，”阿瑟·谢里夫说，一名研究生，在西雅图华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院雅各布·沃布鲁克和凯瑟琳·雷内克教授的实验室研究可访问性和可视化，他没有参与这项工作。
谢里夫补充道：“我认为这是一场运动，我们终于走到了一起，改善了一个基本上被忽视的人群的体验，尤其是在通过可视化展示数据时。感谢乔纳森、阿文德和他们的团队所做的这项富有洞察力和及时的工作！我期待着下一步的工作。”，世卫组织是最近几篇有关可访问数据可视化的论文的主要作者。
艾米·鲍尔是伍兹霍尔海洋学研究所物理海洋学系的高级科学家，患有视网膜变性疾病，在作为研究人员的工作中以及在基本生活任务中广泛使用屏幕阅读器，她发现研究人员对共同设计重要性的解释是有力和令人信服的。
鲍尔说：“作为一名盲人科学家，我一直在寻找有效的工具，让我能够访问数据可视化中传达的信息。这些研究人员采取的分层方法，提供了从数据中获取‘全局’以及深入数据点本身的选项，允许用户选择他们想要如何探索数据。”，他也没有参与这项工作。“我认为，自由探索数据的能力不仅对于学习数据所讲述的‘故事’是必要的，而且对于像我这样的盲人研究人员来说，为了提高对任何研究领域的理解，制定下一个需要解决的问题也是必要的。”
这篇文章由麻省理工学院新闻网（web.MIT.edu/newoffice/）转载，该网站是一个受欢迎的网站，涵盖了有关麻省理工学院研究、创新和教学的新闻。