准实时关系可视化系统的设计与实现

论文摘要

随着计算机技术和信息技术的不断发展,大量的数据不断涌现,人们迫切需要对其进行分析研究,提取有用的信息,而图的可视化技术便是一种很有效地方法。有科学家证明,相比较其他可视化展现形式,图的可视化更适合探索数据的内部关系。图的可视化在电信行业,互联网行业有广泛的应用,例如：微软亚洲研究院的“人立方”,Yahoo、国内各知名网站(Sina、Sohu、163、QQ等)和社交网站(豆瓣网、Facebook、tuneglue等)的人物搜索系统,他们能够实现对社会网络中人与人之间关系的搜索。学术界对图的可视化的研究集中在提高图布局算法效率,美化布局图的展示效果,优化可交互性。本文设计并实现的准实时关系可视化系统分析的数据来源就是开放平台中的关系数据。本文系统地分析了可视化技术和图布局算法,较全面的归纳出可视化技术实施的流程和图布局算法的设计目标,完成系统的技术选型。然后,在此基础上,设计并实现了准实时关系可视化系统。本文的主要工作如下：(1)分析关系可视化系统的功能目标和需求。(2)设计关系可视化系统,按功能对系统进行模块划分,确定模块的功能和模块之间的交互流程。(3)分析开放平台系统数据特点,定义出可视化对象,认清可视化目标。(4)结合力导向布局算法对关系数据进行图布局。(5)设计布局图的存储结构和更新机制,形成准实时关系索引库。(6)设计关系可视化系统访问接口,设计并实现客户端对布局图的展示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 可视化技术与图布局算法
• 2.1 可视化技术
• 2.1.1 可视化的应用领域
• 2.1.2 可视化的关键问题
• 2.1.3 可视化的处理过程
• 2.1.4 图的可视化分析工具
• 2.2 图布局算法
• 2.2.1 图布局基础知识
• 2.2.2 常用的布局算法
• 2.3 本章小结
• 第三章 关系可视化系统设计与实现
• 3.1 系统研究对象
• 3.1.1 增加共享关系
• 3.1.2 新增父子关系
• 3.1.3 删除父子关系
• 3.2 系统功能目标
• 3.3 系统架构设计
• 3.4 系统模块设计
• 3.4.1 访问接口模块
• 3.4.2 数据处理模块
• 3.4.3 数据同步模块
• 3.5 系统工作流程
• 3.5.1 数据预处理流程
• 3.5.2 关系索引库的建立流程
• 3.5.3 关系索引库的更新流程
• 3.5.4 关系的布局流程
• 3.5.5 布局展示
• 3.6 用户访问接口
• 3.6.1 获取指定区域布局图接口
• 3.6.2 获取用户观测点坐标接口
• 3.6.3 实时布局管理接口
• 3.7 本章小结
• 第四章 准实时关系索引库设计与实现
• 4.1 相关数据结构
• 4.1.1 关系索引项结构
• 4.1.2 关系索引库文件
• 4.2 装载关系索引库流程设计
• 4.3 更新关系索引库流程设计
• 4.4 准实时数据加载的设计与实现
• 4.4.1 常用数据加载方式
• 4.4.2 准实时数据加载流程
• 4.5 本章小结
• 第五章 力导向布局算法的设计与实现
• 5.1 力导向布局算法概述
• 5.1.1 算法思想提出
• 5.1.2 算法的改良
• 5.2 力导向布局模型的评价
• 5.2.1 美学标准评价
• 5.2.2 力导向布局算法的优势
• 5.2.3 力导向布局算法的劣势
• 5.3 力导向布局算法的边权重选择
• 5.4 力导向布局算法的实现
• 5.5 本章小结
• 第六章 系统测试和运行
• 6.1 测试环境
• 6.1.1 硬件环境
• 6.1.2 软件环境
• 6.2 功能测试
• 6.2.1 数据导入及布局
• 6.2.2 新增父子关系
• 6.2.3 删除父子关系
• 6.3 性能测试
• 6.3.1 数据同步服务器性能
• 6.3.2 图布局服务器性能
• 6.3.3 WEB服务器性能
• 6.4 图布局效果评价
• 6.4.1 节点分布
• 6.4.2 边长分布
• 6.5 用户交互效果展示
• 6.5.1 移动视角
• 6.5.2 查看节点信息
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件