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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29200
ORCID: | http://orcid.org/0000-0001-7012-4461 |
Tipo do documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Título: | Técnicas avançadas para análise visual de redes temporais |
Título(s) alternativo(s): | Advanced techniques for visual analysis of temporal networks |
Autor(es): | Linhares, Claudio Douglas Gouveia |
Primeiro orientador: | Travençolo, Bruno Augusto Nassif |
Primeiro coorientador: | Paiva, José Gustavo de Souza |
Primeiro membro da banca: | Cattelan, Renan Gonçalves |
Segundo membro da banca: | Carneiro, Murillo Guimarães |
Terceiro membro da banca: | Silva, Filipi Nascimento |
Quarto membro da banca: | Rodrigues, Francisco Aparecido |
Resumo: | Redes temporais representam interações entre entidades do domínio com a informação adicional de quando essas comunicações ocorrem. A visualização de redes temporais tem um importante papel no reconhecimento de propriedades das redes que seriam difíceis de serem percebidas sem uma estratégia de visualização adequada. Devido à grande quantidade de informação nessas redes, mais atenção tem sido dada em relação a escalabilidade visual associada com visualizações produzidas, mas ainda representa um problema não resolvido e com falta de abordagens específicas. Neste trabalho são propostas novas estratégias para melhorar a visualização de redes temporais. Especificamente, é proposta uma técnica de ordenação de nós escalável para a visualização de redes temporais, chamada de Community-based Node Ordering (CNO), que combina detecção de comunidade estática com técnicas de ordenação de nós, juntamente com uma taxonomia para categorizar os padrões das atividades. É apresentado também um método de visualização que permite a comparação entre dois algoritmos de detecção de comunidades para ajudar a decidir qual deles é melhor para a análise visual de comunidades. Também são abordados estratégias para a visualização de processos dinâmicos em redes, como espalhamento de rumores e doenças. Além disso, é conduzido um experimento com usuário com a definição de diferentes tarefas em redes temporais, a fim de identificar quais são as melhores formas de visualizar de acordo com diferentes tarefas. Por fim, é descrito o sistema Dynamic Network Visualization (DyNetVis), mostrado suas especificações, requisitos, funcionalidades e impacto na área. Os experimentos foram gerados com análises quantitativas e qualitativas utilizando redes reais em diferentes contextos, para mostrar que as visualizações propostas e suas categorizações ajudaram na identificação de padrões que seriam difíceis de serem vistos sem o uso dessas técnicas de visualização. |
Abstract: | Temporal networks represent interactions among entities of a given domain with additional information about when such interactions occur. The visualization of temporal networks plays a key role in the recognition of properties that would be difficult to perceive without an adequate visualization strategy. Due to a large amount of information provided by these networks, more attention has been given to issues related to the visual scalability associated with the produced layouts, but this still represents an unsolved problem and lacks effective techniques. We propose in this thesis novel techniques to enhance the visualization of temporal networks. Specifically, a scalable node reordering technique for temporal network visualization, named Community-based Node Ordering (CNO), combining static community detection with node reordering techniques, along with a taxonomy to categorize activity patterns. In addition, a visualization method that allows the comparison of two community detection algorithms is presented in order to decide which one is better for visual analysis of communities. Another contribution is the analysis of dynamic processes, as spreading rumors, diseases, applied in the visualization of temporal networks. Furthermore, we conducted a user experiment consisting of the application of different tasks in temporal networks, in order to find the relation of the layouts with the most appropriate tasks. Finally, the Dynamic Network Visualization (DyNetVis) system demonstrates the software specifications, examples, functionalities, and impact in the study field. We performed experiments with qualitative and quantitative analyses using real networks in several fields to show that the proposed layouts and categorization helped in the identification of patterns that would otherwise be difficult to see. |
Palavras-chave: | Temporal Networks Dynamic Networks Network Community Node Reordering Massive Sequence View Visual Clutter Visual Scalability Information Visualization Dynamic Processes DyNetVis Redes Temporais Redes Dinâmicas Comunidades Reordenação de nós Poluição Visual Escalabilidade Visual Visualização da Informação Processos Dinâmicos |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS) |
Idioma: | eng |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação |
Referência: | LINHARES, Claudio Douglas Gouveia. Técnicas avançadas para análise visual de redes temporais. 2020. 134 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.375. |
Identificador do documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.375 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29200 |
Data de defesa: | 12-Mar-2020 |
Aparece nas coleções: | TESE - Ciência da Computação |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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