[논문] 색맹 과학자들을 위해 접근 가능한 지도를 개발한 팀

직업을 해야 하지만 눈앞에 있는 데이터를 시각적으로 처리할 수 없다고 상상해보세요. 유전적 남성의 약 8%와 유전적 여성의 0.5%가 어떤 형태의 색각 결핍(CVD)을 앓고 있습니다. CVD는 일반적으로 색맹이라고 합니다.

과학자들은 정보를 전달하기 위해 색상을 사용합니다. 기상 레이더 커뮤니티의 많은 과학자들은 CVD를 가지고 있으며 색상의 사용과 해석은 그들의 작업에서 중요한 측면입니다. 대부분의 컬러맵은 CVD를 고려하지 않습니다. 예를 들어, 맵은 빨간색 옆에 녹색을 표시합니다.

미국 에너지부(DOE) Argonne National Laboratory의 연구원들은 최근 다음과 같은 내용을 발표했습니다. 종이 에서 미국 기상학회의 공보 구름과 강수의 중요한 특성을 강조하는 CVD 친화적 컬러맵을 만드는 작업에 대해 자세히 설명합니다.

새로운 지도를 만드는 것은 프로그래밍 커뮤니티의 포용성에 대한 헌신을 보여줍니다.

한 가지 유형의 컬러맵인 Ze는 레이더 반사율 또는 폭풍 강도를 보여줍니다. 반사율 계수가 높을수록 비, 우박 등이 발생할 가능성이 높아집니다. 일반적으로 Ze가 높을수록 대중에게 영향을 미칠 가능성이 높아집니다. 이러한 컬러맵은 일반 대중이 지역 날씨 예보에서 가장 흔히 볼 수 있는 것입니다.

Ze와 같은 일부 컬러맵은 CVD가 있는 개인이 다양한 유형의 강수와 대류를 구별하기 어렵습니다. 대류는 유체의 이동에 의한 열과 수분의 전달입니다. 뇌우는 대류의 한 형태입니다.

현재 컬러맵의 또 다른 문제는 지각적으로 균일하지 않다는 것입니다. 지각적 균일성은 색상(명도 또는 색상)과 데이터 값의 변화가 동일하게 가중되고 인공적인 구조를 만들지 않는 경우입니다.

과학자들이 커뮤니티와 상호 작용하면서, 그들은 데이터를 더 잘 표시해야 한다는 것을 깨달았습니다. 그들의 작업은 CVD 친화적이고 레이더 커뮤니티에 좋은 올바른 색상 표현을 찾는 데 집중했습니다.

연구자들은 이 지식을 활용하여 Python 프로그래밍 언어 도구를 사용하여 CVD 친화적인 Ze 및 속도 컬러맵을 만들었습니다. 그들은 이슬비에서 비, 우박에 이르기까지 모든 것에 고유한 색상을 부여했습니다. 속도 컬러맵은 기존 해양학 지도를 사용하여 테스트되었습니다.

Argonne의 Scott Collis는 “Python 프로그래밍 커뮤니티는 포용성을 지향합니다.”라고 말했습니다. 대기 과학자 그리고 논문의 공동 저자입니다. “그리고 사용자들로부터 컬러맵을 더 접근하기 쉽게 만들라는 압력이 있었습니다.”

테스트 및 릴리스가 완료되면 지도는 차세대 기상학자를 통해 장기적인 영향을 미칠 것입니다.

새로운 컬러맵과 기존 컬러맵은 CVD를 가진 개인의 눈을 통해 데이터를 시각화하는 소프트웨어를 사용하여 다양한 기상 현상에서 테스트되었습니다. 그런 다음 비교 결과를 CVD 커뮤니티에 제공하여 입력 및 피드백을 받았습니다. 전반적으로 포커스 그룹의 레이더 연구자들은 새로운 컬러맵이 현재 사용되는 기본 컬러맵보다 해석하기 쉽다는 데 동의했습니다.

이 연구는 DOE 과학 사무국 사용자 시설인 대기 복사 측정(ARM) 사용자 시설의 지원을 받았습니다. “ARM은 커뮤니티에 개방된 훌륭한 과학, 시각화 및 도구를 촉진하고 있습니다.”라고 Collis는 말했습니다. “ARM이 없었다면 이 모든 것이 불가능했을 것이고, 실제로 오픈 사이언스ARM 데이터, 도구 및 소프트웨어의 영향력이 더 큽니다.”

새로운 컬러맵은 이제 다음에서 사용할 수 있습니다. GitHub 저장소 오픈 레이더 커뮤니티에서 찾을 수 있는 다양한 오픈소스 레이더 소프트웨어 패키지에서 사용되는 것입니다.

CVD 커뮤니티를 더욱 참여시키기 위해 저자들은 전 세계 과학 컨퍼런스에서 컬러맵을 발표했습니다. 커뮤니티는 피드백을 제공하고 컬러맵을 테스트했으며 라이브러리를 구축하는 데 도움을 주었습니다.

“이제 더 나은 컬러맵이 있으니, 커뮤니티에서 그것이 관련성이 있고 포괄적이라는 것을 알게 되었습니다.” 공동 저자이자 Argonne Systems Integration 관리자인 Zachary Sherman이 말했습니다. “사람들은 색맹 친화적으로 행동할 선택권이 있습니다.”

일부 저자는 자신의 컬러맵이 CVD 환자에게 어떤 영향을 미치는지 직접 경험했습니다. 학생부터 컨퍼런스 공동 의장까지 모두가 마침내 이해할 수 있는 컬러맵에 대한 감사를 표했습니다. 이러한 CVD 친화적 컬러맵을 제공하면 공평한 과학적 시각화와 포용성이 가능해집니다.

앞으로 연구팀은 더 많은 컬러맵을 개발하고 추가적인 홍보 활동을 완료할 계획입니다. 그들의 목표는 전 세계에 커뮤니티 관행을 구축하는 것입니다.

“레이더 기상학은 독특한 시각 과학입니다.” 콜리스가 말했다. “과학자들은 폭풍 속에서 강풍이나 토네이도를 알리는 모양을 볼 수 있습니다. 그래서 컬러맵이 우리 커뮤니티에 매우 중요합니다.”

결국 레이더 커뮤니티 구성원만이 CVD 친화적 컬러맵의 혜택을 누리는 것은 아닙니다. 미래 기상학자의 풍경이 바뀌고 있기 때문입니다. 유망한 학생들이 학업을 마치면서 CVD 친화적 컬러맵을 특징으로 하는 레이더 기상학 도구만 사용합니다. 이러한 유형의 컬러맵은 다음 단계의 기상학자에게는 표준입니다.

그런 다음, 지역 텔레비전 채널에서 역할을 맡으면서 날씨 보고를 통해 일반 청중에게 포괄적인 컬러맵을 제공하기 시작할 것입니다. 따라서 가까운 미래에 일반 CVD 인구는 아침 날씨 예보를 보고 처음으로 컬러맵이 어떻게 보여야 하는지 볼 수 있을 것입니다.