面向海量文獻(xiàn)信息可交互可視化分析系統(tǒng)架構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種面向海量文獻(xiàn)信息可交互可視化分析系統(tǒng)架構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)的發(fā)展，每個(gè)行業(yè)都面臨著海量數(shù)據(jù)的問(wèn)題，人們不僅僅是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還要從大量的數(shù)據(jù)里面獲得全面的知識(shí)和信息，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。隨著學(xué)術(shù)研宄的蓬勃發(fā)展，文獻(xiàn)資料數(shù)量也越來(lái)越大，對(duì)于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析的需求也日益凸顯，對(duì)于海量科技文獻(xiàn)信息的分析，可以幫助用戶了解目前熱門學(xué)科，各領(lǐng)域研宄的主要人員和各領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)等等。目前已有一些對(duì)于文獻(xiàn)分析的工作，這些分析工作是多角度的，如:針對(duì)關(guān)鍵詞引用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、作者合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、文獻(xiàn)引用網(wǎng)絡(luò)等方法。但是這些研宄都是圖表或者文字表述的，有些表述看起來(lái)不夠直觀。科學(xué)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜的異構(gòu)數(shù)據(jù)信息，且信息量大，而現(xiàn)有的可視化工具對(duì)于海量數(shù)據(jù)的分析能力不足，所以需要一個(gè)分析海量文獻(xiàn)并實(shí)現(xiàn)可視化展示，且能實(shí)現(xiàn)與用戶的交互功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種面向海量文獻(xiàn)信息可交互可視化分析系統(tǒng)架構(gòu)，利用分類和聚類的思想對(duì)原始的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，從而解決科技文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果缺乏圖形化展示的問(wèn)題。同時(shí)本系統(tǒng)也能彌補(bǔ)現(xiàn)有的海量數(shù)據(jù)可視化工具缺乏分析統(tǒng)計(jì)功能的缺陷。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明包括有用戶接口層、分析結(jié)果層、分析統(tǒng)計(jì)層、數(shù)據(jù)模型層。用戶接口層:用于系統(tǒng)和用戶交互的界面，是用戶操作的接口。分析結(jié)果層:用于接受來(lái)自用戶接口層的傳來(lái)的用戶指令，將分析統(tǒng)計(jì)層提交的分析結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，并將展示結(jié)果提交給用戶接口層。分析統(tǒng)計(jì)層:用于響應(yīng)用戶的分析指令，對(duì)多維數(shù)據(jù)構(gòu)建分析模式，形成可視化數(shù)據(jù)，計(jì)算關(guān)系圖元素幾何度量特征值，并將可視化數(shù)據(jù)和結(jié)果提交給分析結(jié)果層實(shí)現(xiàn)可視化。數(shù)據(jù)模型層:用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，給分析統(tǒng)計(jì)層提供封裝成符合關(guān)系圖數(shù)據(jù)定義模式的數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步，所述用戶接口層，由主界面管理模塊、控制面板管理模塊、可視化窗口模塊和層次樹(shù)窗口模塊組成。?？刂泼姘骞芾砟K和層次樹(shù)模塊接受用戶指令，提交給主界面管理模塊，由主界面管理模塊提交給分析結(jié)果層的“窗口接口”。后臺(tái)分析處理后，將結(jié)果由“窗口接口 ”提交給主界面管理模塊，由可視化窗口向用戶展示；
[0007]進(jìn)一步，所述分析結(jié)果層，由窗口接口模塊、可視化管理引擎模塊、可視化效果圖模塊、圖標(biāo)模塊、鼠標(biāo)操作管理模塊、可視化圖像過(guò)濾模塊和可視化配置信息管理模塊。窗口接口模塊接收用戶接口層的用戶指令和將本層的結(jié)果發(fā)給用戶接口層?？梢暬芾硪婺K響應(yīng)窗口接口層的與可視化相關(guān)的請(qǐng)求，核心功能在于維護(hù)現(xiàn)有已生成關(guān)系圖對(duì)象池及其上下文環(huán)境，以此作為響應(yīng)上層可視化請(qǐng)求的依據(jù)。當(dāng)用戶產(chǎn)生一個(gè)可視化命令時(shí)，管理引擎橫向查詢對(duì)象池，若能找到則將其激活，否則按照新圖重新創(chuàng)建。當(dāng)用戶根據(jù)上下文信息產(chǎn)生一個(gè)打開(kāi)子圖的命令時(shí)，管理引擎首先橫向查詢對(duì)象池，若能找到則將其激活，否則順次縱向遍歷所有維護(hù)的層次樹(shù)，直至找到目標(biāo)子圖的上層關(guān)系圖對(duì)象，根據(jù)其綁定的圖數(shù)據(jù)信息生成子圖。該模塊還具備解析上層命令、裝載分析數(shù)據(jù)、啟動(dòng)關(guān)系圖可視化功能和啟動(dòng)圖標(biāo)繪制功能?？梢暬ЧK接受可視化管理引擎模塊的關(guān)系圖點(diǎn)邊數(shù)據(jù)，創(chuàng)建關(guān)系圖且可以實(shí)時(shí)根據(jù)用戶需求做出修改。圖表模塊接受可視化管理引擎發(fā)來(lái)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，按信息管理模塊提供的圖標(biāo)風(fēng)格參數(shù)創(chuàng)建圖標(biāo)。鼠標(biāo)操作管理模塊響應(yīng)用戶鼠標(biāo)操作請(qǐng)求。圖像過(guò)濾模塊用于當(dāng)前活躍關(guān)系圖的元素過(guò)濾和搜索定位操作；
[0008]進(jìn)一步，所述分析統(tǒng)計(jì)層，由分析算法處理接口模塊、分析管理引擎模塊、GM算法模塊、FEMC算法模塊、基本度量指標(biāo)計(jì)算模塊、多維連接分析模塊、分析算法配置信息模塊。分析算法處理接口模塊將分析結(jié)果層的請(qǐng)求提交給分析統(tǒng)計(jì)層，并將得到的結(jié)果提交給分析結(jié)果層。分析管理引擎模塊負(fù)責(zé)該層各模塊之間的交互和轉(zhuǎn)載各模塊需要的原始關(guān)系數(shù)據(jù)。GN算法模塊接收分析管理引擎所給的原始關(guān)系數(shù)據(jù)，使用GN算法對(duì)其進(jìn)行層次聚類，將聚類結(jié)果形成層次圖，提交給分析算法處理接口模塊。FEMC算法模塊接收分析管理引擎所給的原始關(guān)系數(shù)據(jù)，使用FEMC算法對(duì)其進(jìn)行層次聚類，將聚類結(jié)果形成層次圖，提交給分析算法處理接口模塊。多維連接分析模塊將分析主題和用戶設(shè)定的維度屬性轉(zhuǎn)換為查詢參數(shù)列表，經(jīng)分析管理引擎模塊獲取數(shù)據(jù)模型層封裝關(guān)系數(shù)據(jù)，并提交給分析算法處理接口模塊?；径攘恐笜?biāo)計(jì)算模塊的功能是實(shí)時(shí)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的各元素特征屬性值。分許算法配置信息模塊提供算法所需的參數(shù)和幾何度量特征屬性參數(shù)；
[0009]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)模式層，由數(shù)據(jù)抽取接口模塊、點(diǎn)邊信息模型管理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)連接池管理模塊和數(shù)據(jù)模型配置信息管理模塊。數(shù)據(jù)抽取接口模塊接收上層的數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求，調(diào)度點(diǎn)邊信息模型管理模塊響應(yīng)請(qǐng)求，并返回封裝好的數(shù)據(jù)。點(diǎn)邊信息模型管理模塊維護(hù)點(diǎn)邊數(shù)據(jù)對(duì)象，點(diǎn)邊對(duì)象含有業(yè)務(wù)屬性信息，不含有與圖有關(guān)的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池管理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接池的維護(hù)和數(shù)據(jù)庫(kù)連接的創(chuàng)建。數(shù)據(jù)模型配置信息管理模塊含有數(shù)據(jù)模型配置信息；
[0010]進(jìn)一步，所述GN算法模塊，具體實(shí)施步驟如下:51:使用中介度算法計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中所有邊的中介數(shù)；52:找到中介數(shù)最高的邊并將它從網(wǎng)絡(luò)中刪除，將文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖劃分為兩個(gè)子圖；53:計(jì)算當(dāng)前聚類結(jié)果的子圖凝聚度，檢測(cè)其是否達(dá)到閾值；54:若未達(dá)到閾值，回到51繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行；若達(dá)到閾值，則輸出聚類結(jié)果作為最終結(jié)果輸出。
[0011]進(jìn)一步，所述FEMC算法模塊，具體實(shí)施步驟如下:61:計(jì)算文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的i個(gè)極大團(tuán)；62:運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則計(jì)算i個(gè)極大團(tuán)中頻繁出現(xiàn)最小支持度大于極大團(tuán)之間的節(jié)點(diǎn)小腳最小頻率P，且大小為極大團(tuán)節(jié)點(diǎn)相交個(gè)數(shù)q的集合Cq ；63:計(jì)算Cq的k個(gè)連通分量COk，任選極大團(tuán)中一節(jié)點(diǎn)，計(jì)算該節(jié)點(diǎn)與每個(gè)連通分量COk的平均最短路徑；64:通過(guò)比較找出最小的最短路徑，將節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為j，即是將此節(jié)點(diǎn)分到j(luò)簇中；65:重復(fù)64直到所有節(jié)點(diǎn)均被分配到相應(yīng)簇中。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明是一種面向海量文獻(xiàn)信息的可交互可視化分析系統(tǒng)架構(gòu)，其特點(diǎn)是以海量文獻(xiàn)信息為對(duì)象，按聚類模型劃分不同文獻(xiàn)，將相似度搞的文獻(xiàn)分到同一組，構(gòu)建起對(duì)應(yīng)海量科技文獻(xiàn)的具有分析能力和良好可視化展示功能的系統(tǒng)架構(gòu)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析的可視化展示，同時(shí)也擴(kuò)展了目前的大圖可視化工具的分析統(tǒng)計(jì)功能，能幫助用戶理清科技發(fā)展的趨勢(shì)，合理分配資源。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0014]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，本發(fā)明提供一種面向海量文獻(xiàn)信息可交互可視化分析系統(tǒng)架構(gòu)，它包括有用戶接口層、分析結(jié)果層、分析統(tǒng)計(jì)層、數(shù)據(jù)模型層:
[0017]S1:用戶接口層，用于系統(tǒng)和用戶交互的界面，是用戶操作的接口。由主界面管理模塊、控制面板管理模塊、可視化窗口模塊和層次樹(shù)窗口模塊組成。控制面板管理模塊和層次樹(shù)模塊接受用戶指令，提交給主界面管理模塊，由主界面管理模塊提交給分析結(jié)果層的“窗口接口”。后臺(tái)分析處理后，將結(jié)果由“窗口接口”提交給主界面管理模塊，由可視化窗口向用戶展示；
[0018]S2:分析結(jié)果層，用于接受來(lái)自用戶接口層的傳來(lái)的用戶指令，將分析統(tǒng)計(jì)層提交的分析結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，并將展示結(jié)果提交給用戶接口層。由窗口接口模塊、可視化管理引擎模塊、可視化效果圖模塊、圖標(biāo)模塊、鼠標(biāo)操作管理模塊、可視化圖像過(guò)濾模塊和可視化配置信息管理模塊。窗口接口模塊接收用戶接口層的用戶指令和將本層的結(jié)果發(fā)給用戶接口層?？梢暬芾硪婺K響應(yīng)窗口接口層的與可視化相關(guān)的請(qǐng)求，核心功能在于維護(hù)現(xiàn)有已生成關(guān)系圖對(duì)象池及其上下文環(huán)境，以此作為響應(yīng)上層可視化請(qǐng)求的依據(jù)。當(dāng)用戶產(chǎn)生一個(gè)可視化命令時(shí)，管理引擎橫向查詢對(duì)象池，若能找到則將其激活，否則按照新圖重新創(chuàng)建。當(dāng)用戶根據(jù)上下文信息產(chǎn)生一個(gè)打開(kāi)子圖的命令時(shí)，管理引擎首先橫向查詢對(duì)象池，若能找到則將其激活，否則順次縱向遍歷所有維護(hù)的層次樹(shù)，直至找到目標(biāo)子圖的上層關(guān)系圖對(duì)象，根據(jù)其綁定的圖數(shù)據(jù)信息生成子圖。該模塊還具備解析上層命令、裝載分析數(shù)據(jù)、啟動(dòng)關(guān)系圖可視化功能和啟動(dòng)圖標(biāo)繪制功能?？梢暬ЧK接受可視化管理引擎模