复杂网络可视化与Link OLAP

论文摘要

复杂网络的结构非常复杂，如果仅用数据表格或文字的形式来表示网络，理解起来非常困难，导致网络所包含的信息无从体现。将复杂网络方便、直观地表示出来的最好方法是将其进行可视化，其相关研究涉及复杂系统、图论、统计学、数据挖掘、信息可视化以及人机交互等多个领域。数据仓库与OLAP系统经过长期的发展，目前在逻辑模型、物理模型以及展现方式上都已经有了一套完整的理论与技术体系。但传统的OLAP系统有其特定的关注点，并一定程度上存在局限性，为此我们提出了一个新的OLAP概念——Link OLAP。本文综合探讨以上两方面技术。首先在综述复杂网络可视化研究的基础上，我们总结并提出若干处理复杂网络可视化的关键技术，同时对其实现细节进行探讨。而后我们将重点放在新的OLAP概念体系——Link OLAP的讨论上，通过将面向实体的分析扩展到面向链接的分析，Link OLAP在某些特定的分析场景下能够提供比传统OLAP更为优雅的解决方案，其应用领域是存在大量基于链接信息的复杂网络或大规模数据网络。以复杂网络可视化技术为基础，Link OLAP系统突破了以往传统OLAP系统中单调的二维表格表现方式，能够提供友好的交互式可视化用户接口。此外，我们还详细地给出了Link OLAP系统的一个示例实现，从系统架构设计到底层实现的各个层面都会有所涉及，并对其中的若干核心模块进行深入探讨。最后我们以一个实际案例来说明Link OLAP概念系统的应用效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 复杂网络的定义及其可视化
• 1.2 联机分析处理（OLAP）技术及其扩展（Link OLAP）
• 第二章 复杂网络可视化综述
• 2.1 复杂网络可视化技术
• 2.1.1 布点算法
• 2.1.2 可视化压缩算法
• 2.1.3 可视化工具
• 2.2 复杂网络可视化应用综述
• 2.2.1 可视化信息检索
• 2.2.2 网络拓扑可视化
• 2.2.3 社会关系网络可视化
• 2.2.4 在其他领域的应用
• 2.3 小结
• 第三章 复杂网络可视化关键技术研究
• 3.1 基于 JUNG框架的复杂网络可视化
• 3.1.1 抽象机制
• 3.1.2 性能
• 3.1.3 网络基本元素
• 3.1.4 用户数据
• 3.1.5 对于可视化的支持
• 3.2 大规模网络的缩减处理
• 3.2.1 网络的过滤
• 3.2.2 网络的合并与压缩
• 3.2.3 多层结构的可视化网络
• 第四章 基于复杂网络可视化技术的 Link OLAP系统
• 4.1 Link OLAP概念的提出
• 4.1.1 传统 OLAP概念
• 4.1.2 Link OLAP概念
• 4.2 Link OLAP系统 UI
• 4.3 小结
• 第五章 Link OLAP系统设计与实现
• 5.1 Link OLAP系统体系结构
• 5.1.1 用户接口层
• 5.1.2 Link OLAP引擎层
• 5.1.3 数据持久层
• 5.2 Link OLAP核心模块解析
• 5.2.1 Cube操作模块
• 5.2.2 图展示模块
• 5.2.3 引擎核心模块
• 5.2.4 Cube容器
• 5.2.5 查询生成器
• 5.2.6 缓存模块
• 5.2.7 Cube配置模块
• 5.3 Link OLAP系统运作流程
• 第六章 Link OLAP系统应用案例
• 6.1 系统 Cube配置
• 6.2 分析操作过程模拟
• 6.3 其他细节
• 第七章 总结与展望
• 7.1 课题成果总结
• 7.2 对进一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录