Автореферат (1090613), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рассматриваемыйграф состоит из 172 вершин и 3026 связей.13Рис. 2. Пример автоматического размещения объектов графа после разбиения на сообществаВ четвертой главе описаны архитектура и принципы реализациипрограммного комплекса для визуального анализа графов больших размеров.Разработана архитектура программного комплекса визуализации и анализаграфов больших размеров (рис. 3).Разработанная архитектура программного комплекса для работы сграфами, опирается на специализированные хранилища графов, и модуливизуализации и анализа графов.Архитектура позволяет эффективно работать с графами большихразмеров за счет разделения базового и локального хранения графов и еговизуальных представлений.14Рис.
3. Архитектура программного комплексаПринципиальной основой архитектуры программного комплекса являетсяналичие двух режимов хранения графа: базовое хранение, предназначенное для хранения графов большогоразмера (миллионы вершин и ребер); локальноехранение,предназначенноедляхраненияграфов,являющихся подграфами, полученными запросами к базовым графам ирезультатами обработки клиентским приложением.К каждому конкретному сохраненному графу может быть привязанолюбое количество вариантов визуализации локального графа средствамичеловеко-машинноговариантовинтерфейса,визуализации.Подкоторыевариантомсохраняютсявхранилищахвизуализациипонимаетсярасположение вершин и связей между собой, иконки всех вершин, способывизуализации всех вершин, иконки всех атрибутов и их стили, стили всехсвязей и координаты их точек изломов.
Схема визуализации для графасохраняется в бинарный файл.15Спроектированы эффективные (с позиции скорости доступа и объемовхранения) структуры данных, которые позволили создать развитую системуредактирования и анализа без ущерба производительности и с допустимымобъемом занимаемой памяти. Для быстрого доступа к вершинам и связямиспользуются сбалансированные бинарные деревья поиска.Разработанное ядро визуализации человеко-машинного интерфейсасодержит широкий набор средств отображения различных элементов графа ипозволяет манипулировать большими графами, размеры которых достигаютмиллиона вершин и нескольких миллионов связей, за счет специальноразработанных и оптимизированных алгоритмов машинной графики.Связь с хранилищем позволяет работать с графами больших размеровпутем выгрузки подграфов по заданным фильтрам, объединения и пересеченияграфов.
Стоит отметить, что за счет наличия модуля конвертации данных всеграфы хранятся в едином специализированном формате хранилища.Аналитическиеинструментыпозволяютпроводитьразнообразныеисследования графа и его структуры: поиск и выделение вершин и связей позаданным атрибутам, подсчет показателя центральности для всех вершин исвязей, алгоритм поиска близнецов в графе по заданному набору фильтров,анализ кратчайших путей между любой парой вершин в сети, подсчеткоэффициента кластеризации.Описаныреализациивстроенныхалгоритмовавтоматическогоразмещений графа на плоскости, приведенные во второй и третей главах.ВПриложенииописанаосновнаяфункциональностьинтерфейсаразработанного программного комплекса.Основные результаты и выводы1.
Разработана и реализована геометрическая модель автоматическогоразмещения «быстрый павлиний хвост», основанная на методе физическиханалогий. Специфика предложенной оптимизации скоростных характеристикалгоритма достигается за счет анализа только локальной области на плоскостипри вычислении взаимодействующих сил между объектами графа.162.
Предложена и реализована геометрическая модель визуализации графана основе оригинального алгоритма построения многополосного размещенияобъектов на плоскости, который может использоваться для визуализациисвязей выделенного множества объектов семантической сети. Созданнаяпроцедура позволяет в десятки раз сократить время выполнения стандартнойзадачи аналитика - размещения на схеме значительного количества объектов исвязей между ними без их перекрытия.3. Разработана и реализована геометрическая модель автоматическогоразмещения графа на основе алгоритма выделения сообществ, с помощьюкоторогоможновыделятьсообществавзаимодействующихобъектов,применимый для выделения групп общения в социальных сетях.
Предложена иреализована процедура автоматического размещение графов с выделеннымисообществами объектов при визуализации средствами человеко-машинногоинтерфейса.4. Разработана оригинальная архитектура программного комплекса дляработы с графами, опирающаяся на специализированные хранилища графов, имодули визуализации и анализа графов. Архитектура позволяет эффективноработать с графами больших размеров за счет разделения базового илокального хранения графов и его визуальных представлений в программноминтерфейсе.5. Созданпрограммныйкомплекс,человеко-машинныйинтерфейскоторого позволяет проводить эффективный визуальный анализ графоввзаимодействующих объектов и предоставляет широкую функциональностьпри работе с графами очень больших размеров в несколько миллионов вершини связей.
Преимуществом созданного программного обеспечения являетсяплатформеннаянезависимостьреализации являютсярешения.Всеиспользуемыесредствакроссплатформенными. Тем самым программныйкомплекс способен функционировать в различных операционных системах.17Публикации по теме диссертационной работыСтатьи, опубликованные в перечне ведущих рецензируемых научныхжурналов, рекомендованных ВАК, и приравненных к ним изданиям:1. Коломейченко, М.И.Программныйкомплексдляанализаивизуализации графов/ М.И.
Коломейченко, А.А. Золотых , И.В. Поляков , А.М.Чеповский // Моделирование и анализ информационных систем. – 2014. – Т. 21,№ 6. – С. 155-168.2. Коломейченко, М.И.Визуализацияианализграфовбольшихразмеров/ М.И. Коломейченко, А.М. Чеповский// Бизнес-информатика. – 2014. –№ 4(30). – С. 7-16.3. Коломейченко, М.И. Выделение сообществ в графе взаимодействующихобъектов/М.И. Коломейченко,И.В. Поляков,А.А.
Чеповский,А.М. Чеповский// Фундаментальная и прикладная математика. – 2016. – Т. 21,вып 3. – С. 115-123. (Scopus)4. Kolomeychenko M.I., Chepovskiy A.A., Chepovskiy A.M. An Algorithmfor Detecting Communities in Social Networks // Journal of Mathematical Sciences .2015. Vol. 211. No. 3. P. 310-318.Статьи в сборниках научных трудов и сборниках трудов конференций:5. Коломейченко, М.И.М.И. Коломейченко,CPT2015.ТрудыОхраненииИ.В. Поляков,МеждународнойграфаА.А. Чеповский,научнойсоциальнойсети /А.М.
Чеповский//конференциипофизико-технической информатике. М., Протвино: Институт физико-техническойинформатики, 2016. С. 175-178.6. Коломейченко, М.И. Геометрическое моделирование и визуальныйанализграфов,отображающихсетивзаимодействующихобъектов/М.И.Коломейченко, А.М.Чеповский // GraphiCon2016: сб. тр.
26-й Междунар.науч. конф. – Н. Новгород, 2016. – С. 332-333.187. Коломейченко, М.И. Алгоритм многополосного размещения сети/М.И. Коломейченко // Resilience2014: тр. Междунар. науч. конф. Междунар.центра по ядерной безопасности Института физико-технической информатики.– М., Протвино: Изд-во ИФТИ, 2015. – С. 135-138.8. Коломейченко, М.И. Хранение и скачивание сетей больших размеров/М.И. Коломейченко,И.В. Поляков,А.А.
Чеповский// Resilience2014:тр.Международ. науч. конф. Междунар. центра по ядерной безопасностиИнститута физико-технической информатики. – М., Протвино: Изд-во ИФТИ,2015. –С. 139-143.9. Коломейченко, М.И. Архитектура и инструменты программногокомплексадляМ.И. Коломейченко,визуализацииИ.В. Поляков,ианализаграфов/Т.Н. Борисов,А.М. Чеповский // Resilience2013:тр.Междунар. науч. конф. Междунар. центра по ядерной безопасности Институтафизико-технической информатики. – Протвино: Изд-во ИФТИ, 2014. – С.
32-37.10. Коломейченко, М.И.Программныйкомплексдляанализаивизуализации графов/ М.И. Коломейченко, И.В. Поляков, А.М. Чеповский//Ершовская конференция по информатике 2014: сб. докл. - М.: ИНТУИТ, 2014. –С. 49-56.Учебное пособие:11. Коломейченко, М.И.
Методы визуального анализа графов: учеб.пособие/ М.И. Коломейченко, И.В. Поляков, А.А. Чеповский, А.М. Чеповский.– М.: Национальный открытый университет «ИНТУИТ», 2016. – 157 с..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
