Paper Figures (Diagramme für wissenschaftliche Arbeiten)

Was macht Paper Figures (Diagramme für wissenschaftliche Arbeiten)?

Eine Abbildung ist ein sichtbar gemachtes Argument. Sie hat ihren Platz verdient, wenn ein Leser, der sie fünf Sekunden lang betrachtet, bevor er die Bildunterschrift liest, die von ihr aufgestellte Behauptung nennen kann. Alles in dieser Fähigkeit dient diesem Test.

Der von ihr kodierte Stil ist der, den starke Papiere auf der S&P, USENIX Security, CCS und NDSS gemeinsam haben: kleine, vektorbasierte, zweispaltige Abbildungen; wenige Darstellungselemente; direkte Beschriftungen; drucktaugliche Farben; Bildunterschriften, die die Kernaussage nennen, anstatt die Achsen zu beschreiben.

Kernprinzip

Eine Abbildung = eine Behauptung = eine Botschaft in der Bildunterschrift.

Wenn zwei Behauptungen gezeigt werden müssen, zeichnen Sie zwei Panels oder zwei Abbildungen. Eine Abbildung, die drei Dinge zeigt, wird als keine von ihnen gelesen.

Unverhandelbare Regeln

1. Eine Botschaft pro Abbildung. Der erste Satz der Bildunterschrift nennt sie; die Grafik stützt sie.
2. In Druckgröße zeichnen. Eine einspaltige Abbildung ist 3,5 Zoll breit (IEEE), 3,33 Zoll (ACM sigconf), 3,4 Zoll (USENIX). Niemals groß zeichnen und in LaTeX verkleinern: Die Schriften schrumpfen unter die 7-PT-Untergrenze.
3. Vektorausgabe (.pdf aus matplotlib) für alles mit Text oder Linien. 300 dpi Raster nur für Fotografien und Screenshots.
4. Schriften ≥ 7 PT in Druckgröße; Achsenbeschriftungen 8 PT, Tick-Beschriftungen 7 PT.
5. Drucktaugliche Farbe: Okabe-Ito-Palette, nichts wird nur durch Farbe unterschieden, und die Abbildung muss in Graustufen überleben (scripts/check_figure.py --preview).
6. Keine irreführenden Achsen: Balkendiagramme beginnen bei Null; logarithmische Skalen sind beschriftet; keine gestauchte y-Achse, um einen Unterschied zu dramatisieren; keine doppelten y-Achsen ohne expliziten, genannten Grund.
7. Unsicherheit zeigen, wenn die Behauptung quantitativ ist: KI-Bänder, Fehlerbalken oder n in der Bildunterschrift. Eine Punktschätzung ohne Nenner ist kein Ergebnis.
8. Die Bildunterschrift sagt, was zu beachten ist, dann die Einheiten, dann n. Sie ist keine Liste von Farben.
9. Kein Chartjunk: kein 3-D, keine Schatten, keine Farbverläufe als Dekoration, keine Regenbogenkarten, keine Hintergrundfüllungen, keine Gitterlinien, die mit den Daten konkurrieren.
10. Reproduzierbar: Das Skript, das die Abbildung generiert hat, befindet sich neben ihr im Repository, zusammen mit der Datendatei oder einem Seed. Eine Abbildung, die niemand neu generieren kann, ist eine Verbindlichkeit bei der druckreifen Version.

Schritt 0 – Entscheiden Sie zuerst die Behauptung

Schreiben Sie einen Satz, in Worten, den die Abbildung selbsterklärend machen muss:

"Öffentlicher Exploit-Code erscheint jetzt schneller als Advisories: Das 30-Tage-Artifact-to-Advisory-Verhältnis stieg von 0,63 auf 1,83 über vier Epochen hinweg."

Wenn Sie diesen Satz nicht ohne „und“ schreiben können, haben Sie zwei Abbildungen.

Füllen Sie templates/figure-brief.md aus, bevor Sie matplotlib berühren. Das dauert zwei Minuten und verhindert die häufigste Nacharbeit: eine schöne Abbildung, die die falsche Größe zeigt.

Schritt 1 – Wählen Sie die Kodierung aus der Behauptung

Lesen Sie references/encoding-guide.md. Die Kurzfassung:

Behauptungstyp	Kodierung	Vermeiden
Verteilung / wie schnell	CDF (Stufen), Violine, Box, Strip	Balken der Mittelwerte ohne Streuung
Gepaarter Vergleich	Hantel, Steigung, gepaarte Punkte	zwei schwebende Balken
Zusammensetzung im Zeitverlauf	Gestapelte Fläche, kleine Multiples	Torte, 3-D-Torte
Rangfolge	Sortierte horizontale Balken, Punktdiagramm	unsortierte Balken, Regenbogen
Zwei-Variablen-Abwägung	Streuung + Pareto-Front	Blase mit unlesbaren Größen
Matrix / Abdeckung	Heatmap mit einer wahrnehmungsuniformen Karte, Werte in Zellen	Regenbogen-Heatmap ohne Werte
Prozess / Zeitleiste	Schwimmbahn, Zeitleiste, Sequenzdiagramm	eine Tabelle mit Daten in Prosa
Taxonomie / Entscheidung	Beschrifteter Baum, Matrix mit gefüllten Zellen	verschachtelter Aufzählungstext

Schritt 2 – Zeichnen Sie mit dem gemeinsamen Stil

import sys; sys.path.insert(0, "scripts")
from figure_style import apply_style, new_fig, save, SERIES, panel_label

apply_style()                       # 8 PT Basis, Okabe-Ito, drucktaugliche rcParams
fig, ax = new_fig(3.5, 2.3)         # Einzelspalte, korrektes Seitenverhältnis
ax.plot(x, y, color=SERIES[0], label="Pre-AI")
save(fig, "figs/fig1_cdf")          # schreibt .pdf (für LaTeX) + .png (Vorschau)

Passen Sie den Stil global an, niemals pro Abbildung: Zwei Abbildungen in einem Papier mit unterschiedlichen Schriftarten oder Linienstärken lesen sich wie zwei verschiedene Papiere.

references/style-spec.md listet jede Einstellung auf und warum sie so gesetzt ist.

Schritt 3 – Beschriften Sie direkt, Bildunterschrift zuletzt

• Setzen Sie den Seriennamen am Ende ihrer Linie oder im Plot, anstatt in einer Legendenbox. Verwenden Sie eine Legende nur, wenn direkte Beschriftungen kollidieren würden (siehe examples/fig01_cdf.png).
• Panel-Beschriftungen A, B, C in Fettschrift oben links, auf die in der Bildunterschrift Bezug genommen wird.
• Achsenbeschriftungen: Menge + Einheit + Skala (Tage seit Offenlegung (logarithmische Skala)).
• Schreiben Sie dann die Bildunterschrift mit references/captions.md: Kernaussage → was die Achsen zeigen → Einheiten/n/KI → der eine Vorbehalt, den ein Leser nicht übersehen darf.

Schritt 4 – Machen Sie es drucktauglich

• Palette: SERIES in scripts/figure_style.py (Okabe-Ito). Sequenzielle Daten: cividis, niemals jet. Divergierend: RdBu_r, nur um eine aussagekräftige Null herum.
• Kodieren Sie auch durch Form: Marker und Linienstile variieren mit der Serie, sodass die Abbildung den Graustufendruck und farbenblinde Gutachter übersteht.
• Führen Sie den Prüfer aus:

python scripts/check_figure.py figs/fig1_cdf.png --preview

Er meldet Größe/dpi, die chromatische Palette, die Graustufen- und Deuteranopie-Trennung und schreibt fig1_cdf_gray.png / fig1_cdf_cvd.png. Sehen Sie sich beide an.

references/accessibility.md deckt die Details ab (Kontrast, CVD, Alternativtext).

Schritt 5 – Exportieren und einbinden

• Vektor-PDF mit eingebetteten TrueType-Schriften exportieren (pdf.fonttype = 42, bereits gesetzt).
• In der Druckbreite einbinden: \includegraphics[width=\columnwidth]{figs/fig1_cdf.pdf}.
• Überprüfen Sie das kompilierte PDF bei 100 %: kein Text unter 7 PT, keine abgeschnittenen Beschriftungen, keine Abbildung höher als eine halbe Spalte, es sei denn, es ist die konzeptionelle Hauptabbildung des Papiers.
• references/production.md behandelt die LaTeX-Einbindung, Schrifteinbettung und Dateianordnung.

Schritt 6 – Überprüfen Sie wie ein Gutachter

1. Fünf-Sekunden-Test: Zeigen Sie die Abbildung allein jemandem; kann er die Behauptung nennen?
2. Bildunterschriften-Test: Der erste Satz sollte die Behauptung sein, nicht „Abbildung 3 zeigt…“.
3. Graustufentest: Beide Vorschauen werden korrekt gelesen.
4. Zoom-Test: Bei 100 % des kompilierten PDFs ist jedes Label lesbar.
5. Integritätstest: Die Zahlen in der Abbildung stimmen mit der Tabelle und dem Text überein; die Achse ist nicht gestaucht; Fehlerbalken sind in der Bildunterschrift definiert.
6. Wiederverwendungstest: Löschen Sie das PNG; generiert das Skript es bytegenau neu? Es sollte.

Budget für Darstellungselemente

Veranstaltungsklasse	Darstellungselemente insgesamt	Hinweise
Top-4-Konferenz	6–10	Eine konzeptionelle Abbildung, eine Zeitleiste, Ergebnistabellen; auf jedes Element wird im Text Bezug genommen
Magazin	4–6	Eine Botschaft pro Element; Seitenleisten anstelle von Anhängen
Zeitschrift	8–12	Mehr Platz, gleiche Regeln

Wenn auf eine Abbildung nicht mit einer Behauptung im Text Bezug genommen wird („Abbildung 5 zeigt, dass X“), entfernen Sie sie oder schreiben Sie den Satz neu.

Anti-Patterns

Anti-Pattern	Warum es scheitert
Regenbogen/Jet-Farbkarte	Nicht wahrnehmungsgeordnet; irreführende Werte; in Graustufen unlesbar
3-D- oder schattierte Balken/Torten	Dekoration, die den Vergleich verzerrt
Torte mit >3 Segmenten	Menschen vergleichen Winkel schlecht; verwenden Sie sortierte Balken
Doppelte y-Achse	Lädt zu einer Korrelationsbehauptung ein, die die Daten nicht stützen; verwenden Sie zwei Panels
Gestaudhte y-Achse bei Balken	Übertreibt Unterschiede; ein Gutachter wird es bemerken
Legendenbox mit 6 Einträgen	Erzwingt Farbzuordnung; verwenden Sie direkte Beschriftungen oder kleine Multiples
Winziger, in LaTeX skalierter Text	Schriften fallen unter 7 PT; die Abbildung wird zu grauem Rauschen
Bildunterschrift, die Farben auflistet	„Die blaue Linie zeigt…“ sagt dem Leser nichts, was er nicht sehen kann
Screenshot einer Tabelle	Nicht vektorbasiert, nicht bearbeitbar, nicht barrierefrei
Abbildung, die eine Tabelle wiederholt	Verschwendung eines Darstellungselements; behalten Sie das, das die Behauptung stützt
Unbeschriftete logarithmische Achse	Der Leser kann Steigungen nicht über Größenordnungen vergleichen
Fehlende n / Fehlerbalken	Eine Punktschätzung ohne Unsicherheit ist kein Beweis

Ressourcenkarte

Datei	Verwendung
references/venue-figure-profiles.md	Was die Top-4-Veranstaltungen erwarten, Spaltenbreiten, Bildunterschriften-/Platzierungsregeln
references/encoding-guide.md	Behauptung → Diagrammzuordnung, logarithmische Skalen, Unsicherheit, wann eine Tabelle gewinnt
references/style-spec.md	Jede matplotlib-Einstellung mit ihrem Grund; Palette-Hex-Codes
references/captions.md	Bildunterschriften-Formel und Vorher/Nachher-Beispiele
references/accessibility.md	Farbenblind- und Graustufensicherheit, Kontrast, Alternativtext
references/production.md	Export, LaTeX-Einbindung, Schriften, Dateianordnung, Reproduzierbarkeit
references/anti-patterns.md	Was zu entfernen ist, mit dem Beispiel, das es zeigt
scripts/figure_style.py	rcParams, Okabe-Ito-Palette, new_fig, save, panel_label
scripts/check_figure.py	Größen-/dpi-Prüfung, Graustufen- und Deuteranopie-Vorschauen, Palettenbericht
scripts/make_examples.py	Generiert jedes Beispielbild (synthetische Daten)
examples/	Referenzbilder: wie gute Beispiele aussehen, plus ein Schlecht-gegen-Gut-Paar
templates/figure-brief.md	Einseitige Kurzbeschreibung vor dem Zeichnen