圖結構數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、圖被廣泛應用于社交網(wǎng)絡、語義網(wǎng)、生物信息學、知識圖譜等領域的數(shù)據(jù)建模，從圖結構數(shù)據(jù)中挖掘其中隱藏的結構或模式是解決許多問題的基礎，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器的計算能力，并能通過人機交互實現(xiàn)交互地數(shù)據(jù)探索分析的特點。本文根據(jù)圖數(shù)據(jù)可視化的探索模型，旨在從系統(tǒng)層面設計面向圖結構數(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基本操作，并通過組件化技術實現(xiàn)布局和

2、交互的重用，提高了可視系統(tǒng)的適應性、擴展性。主要貢獻總結如下:
　　(1)設計了面向圖數(shù)據(jù)的可視化交互方案和布局方法。在交互方案方面，本文設計了可視化分析的基礎交互行為，從而允許用戶操縱可視化結果，并允許用戶使用可視化探索操作來執(zhí)行復雜的數(shù)據(jù)分析任務。在布局方法方面，本文設計了面向圖數(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)設計了面向圖數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)的架構方案

3、，提供了靈活的、可復用、面向場景的分析能力。本文所設計的可視化分析系統(tǒng)的架構模型使用了前后端分離方案，從物理層對系統(tǒng)進行解耦，并基于組件化和單向數(shù)據(jù)流的原則構建了可視化分析系統(tǒng)的可視化展現(xiàn)部分，進一步降低模塊間的耦合和提高了系統(tǒng)的工程化程度，以及增強了系統(tǒng)的組件復用能力。
　　(3)提出了面向海量圖數(shù)據(jù)分析場景下的架構模型的優(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)庫進行存儲能力的快速橫向擴展，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)構建了基于真實分析需求的可視化分析系統(tǒng)的原型，并通過實驗考察了系統(tǒng)在大規(guī)模數(shù)據(jù)集下的分析能力、構建靈活性、系統(tǒng)響應能力。本文在實現(xiàn)部分主要基于某電商站點的Web日志數(shù)據(jù)集展開了對可視化分析系統(tǒng)的實現(xiàn)工作，最終實現(xiàn)了基于本文架構的用