網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙S可視化系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點的數(shù)量急劇增多、節(jié)點之間連接關(guān)系也日益復(fù)雜,這就給網(wǎng)絡(luò)管理人員認(rèn)識和分析網(wǎng)絡(luò)帶來了困難。網(wǎng)絡(luò)可視化利用計算機圖形學(xué)的知識將抽象的數(shù)據(jù)文本信息轉(zhuǎn)換為直觀的圖形信息以進行分析,有助于網(wǎng)絡(luò)管理人員更加準(zhǔn)確有效地認(rèn)識和理解網(wǎng)絡(luò),具有十分重要的研究意義。
　　網(wǎng)絡(luò)可視化的核心是節(jié)點布局算法,現(xiàn)存布局方法的不足主要體現(xiàn)在三個方面:一是以層次型布局算法為代表的布局方法只能處理簡單的樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在處理復(fù)雜的網(wǎng)

2、狀拓?fù)鋾r很難得到清晰的可視化圖形;二是以力導(dǎo)引算法為代表的布局算法時間復(fù)雜度較高,難以滿足節(jié)點數(shù)量較多的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò);三是大多數(shù)布局方法得到的可視化圖形不能很好的反映網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了解決上述問題,本文研究雙曲空間中的節(jié)點布局算法,利用社團劃分對節(jié)點布局進行約束,使布局結(jié)果能夠反映網(wǎng)絡(luò)的真實結(jié)構(gòu),本文主要工作包括:
　　(1)研究實現(xiàn)了雙曲空間下的節(jié)點布局算法:雙曲幾何中空間大小以指數(shù)形式增長,這樣的性質(zhì)正好滿足樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點

3、數(shù)量隨網(wǎng)絡(luò)層次遞增的增長形式,較高的布局效率結(jié)合雙曲空間的性質(zhì)使得該算法能夠處理節(jié)點個數(shù)較多的樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。本文對雙曲空間下的二維和三維節(jié)點布局算法進行了研究實現(xiàn),并利用多個數(shù)據(jù)進行測試,結(jié)果表明該算法能夠很好地表示出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　(2)提出了結(jié)合社團劃分的三維雙曲空間布局方法:原始的三維雙曲空間布局算法只能處理樹狀拓?fù)?本文將其和標(biāo)簽傳播社團劃分算法相結(jié)合,根據(jù)社團劃分結(jié)果從網(wǎng)狀拓?fù)渲刑崛〕瞿芊从尘W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的樹狀拓?fù)?并利用

4、該樹狀拓?fù)鋵φ麄€網(wǎng)絡(luò)進行布局。測試結(jié)果表明結(jié)合社團劃分的該新方法不但能夠高效的處理復(fù)雜網(wǎng)狀拓?fù)?而且能夠讓可視化圖形很好的反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼鎸嵔Y(jié)構(gòu)信息。
　　基于上述研究,本文設(shè)計實現(xiàn)了一個基于三維雙曲空間布局的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙S可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)不但集成了以雙曲空間中的節(jié)點布局算法及其改進算法為核心的數(shù)據(jù)處理模塊和可視化圖形繪制模塊,而且包含了可視化圖形的放大、縮小、拖動、旋轉(zhuǎn)等交互操作。通過對該系統(tǒng)的功能進行測試,表明該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙S可