圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖被廣泛應(yīng)用于社交網(wǎng)絡(luò)、語義網(wǎng)、生物信息學(xué)、知識圖譜等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)建模，從圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中挖掘其中隱藏的結(jié)構(gòu)或模式是解決許多問題的基礎(chǔ)，其中的可視化挖掘方法具有形象直觀，能夠集成人的視覺能力和機(jī)器的計(jì)算能力，并能通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)交互地?cái)?shù)據(jù)探索分析的特點(diǎn)。本文根據(jù)圖數(shù)據(jù)可視化的探索模型，旨在從系統(tǒng)層面設(shè)計(jì)面向圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)的原型。本文主要依據(jù)圖數(shù)據(jù)可視化探索分析模型抽象出可視化分析的布局和交互兩個(gè)基本操作，并通過組件化技術(shù)實(shí)現(xiàn)布局和

2、交互的重用，提高了可視系統(tǒng)的適應(yīng)性、擴(kuò)展性。主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下:
　　(1)設(shè)計(jì)了面向圖數(shù)據(jù)的可視化交互方案和布局方法。在交互方案方面，本文設(shè)計(jì)了可視化分析的基礎(chǔ)交互行為，從而允許用戶操縱可視化結(jié)果，并允許用戶使用可視化探索操作來執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析任務(wù)。在布局方法方面，本文設(shè)計(jì)了面向圖數(shù)據(jù)可視化的常用布局方法，并允許用戶通過定義新的布局組件的方式來向系統(tǒng)添加新的可視化效果。
　　(2)設(shè)計(jì)了面向圖數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)的架構(gòu)方案

3、，提供了靈活的、可復(fù)用、面向場景的分析能力。本文所設(shè)計(jì)的可視化分析系統(tǒng)的架構(gòu)模型使用了前后端分離方案，從物理層對系統(tǒng)進(jìn)行解耦，并基于組件化和單向數(shù)據(jù)流的原則構(gòu)建了可視化分析系統(tǒng)的可視化展現(xiàn)部分，進(jìn)一步降低模塊間的耦合和提高了系統(tǒng)的工程化程度，以及增強(qiáng)了系統(tǒng)的組件復(fù)用能力。
　　(3)提出了面向海量圖數(shù)據(jù)分析場景下的架構(gòu)模型的優(yōu)化方案。為了有效處理與分析大規(guī)模數(shù)據(jù)，本文構(gòu)建了使用分布式方案的可視化分析系統(tǒng)的優(yōu)化方案。在存儲層，允許使

4、用分布式的NoSQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲能力的快速橫向擴(kuò)展，并允許可視化分析系統(tǒng)與Hadoop等第三方大數(shù)據(jù)處理工具相集成，從而提升了系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的處理和分析能力，從而為數(shù)據(jù)的最終可視化提供支持。
　　(4)構(gòu)建了基于真實(shí)分析需求的可視化分析系統(tǒng)的原型，并通過實(shí)驗(yàn)考察了系統(tǒng)在大規(guī)模數(shù)據(jù)集下的分析能力、構(gòu)建靈活性、系統(tǒng)響應(yīng)能力。本文在實(shí)現(xiàn)部分主要基于某電商站點(diǎn)的Web日志數(shù)據(jù)集展開了對可視化分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)工作，最終實(shí)現(xiàn)了基于本文架構(gòu)的用