Сравнительный анализ программных продуктов для визуализации результатов декомпозиции физической схемы реляционной базы данных
Описание основных функциональных возможностей библиотек визуализации графов. Анализ результатов сравнительного анализа библиотек визуализации с позиции решения задачи визуализации результатов декомпозиции физической схемы реляционной базы данных.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.07.2018 |
Размер файла | 517,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Волжский политехнический институт (филиал)
Волгоградский государственный технический университет
Сравнительный анализ программных продуктов для визуализации результатов декомпозиции физической схемы реляционной базы данных
Карев Валерий Александрович, студент
Рыбанов Александр Александрович, кандидат наук, доцент,
заведующий кафедрой
Аннотация
В статье рассмотрено описание функциональных возможностей библиотек визуализации графов. Представлены результаты сравнительного анализа библиотек визуализации, с позиции решения задачи визуализации результатов декомпозиции физической схемы реляционной базы данных.
Ключевые слова: физическая схема, декомпозиция, база данных, граф, визуализация, реляционная
Основное содержание исследования
Основой информационной системы является база данных. Процесс развития информационной системы, как правило, приводит к реструктуризации и реорганизации БД. Для грамотной реорганизации и реструктуризации БД необходимо полное понимание ее физической схемы.
Визуализация физической схемы БД обеспечивает повышение эффективности ее восприятия и понимания. Существуют CASE-средства [8], способные визуализировать физическую схемы баз данных, но в них отсутствует возможность автоматической группировки фрагментов базы данных, состоящих из таблиц, описывающих сильно связанные между собой объекты предметной области, в результате чего, процесс восприятия сложных схем баз данных становится трудоемким [9]. Поэтому задача разработки средства автоматической группировки фрагментов базы данных из таблиц является актуальной.
Данная задача может быть решена методом декомпозиции графов, с последующей визуализацией полученного решения.
Для визуализации физической схемы базы данных, представленной в виде фрагментов, состоящих из таблиц, описывающих сильно связанные между собой объекты, могут быть использованы следующие библиотеки: CytoscapeWEB, D3. js, Arbor. js, Sigma. js, Processing. js.
Проведем сравнительный анализ библиотек с точки зрения их применения для решения задачи визуализации физической схемы реляционной базы данных.
Для сравнительного анализа библиотек выберем следующие критерии:
1. A1 - наличие распространенных форматов обмена данными о графах (json, xml, yaml);
2. А2 - полнота документации;
3. A3 - поддержка функции группировки графов;
4. A4 - поддержка функции разбиения графов на подграфы;
5. A5 - поддержка разных браузеров.
Для определения весов критериев воспользуемся аналитической иерархической процедурой Саати. Метод Саати широко применяется в различных областях: образовании [5, 6], науке [2, 7] и производстве [1, 3, 4]. Правила заполнения матрицы парных сравнений, согласно методу Сати, представлены в таблице 1.
Таблица 1. Значения коэффициентов матрицы парных сравнений.
Xij |
Значение |
|
1 |
i-ый и j-ый критерий примерно равноценны |
|
3 |
i-ый критерий немного предпочтительнее j-го |
|
5 |
i-ый критерий предпочтительнее j-го |
|
7 |
i-ый критерий значительно предпочтительнее j-го |
|
9 |
i-ый критерий явно предпочтительнее j-го |
Матрица парных сравнений, средние геометрические и веса критериев представлены в таблице 2.
Таблица 2. Матрица парных сравнений, средние геометрические и веса критериев.
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
Среднее геометрическое |
Веса критериев |
||
A1 |
1.00 |
0.33 |
0.20 |
0.11 |
0.20 |
0.27 |
0.03 |
|
A2 |
3.00 |
1.00 |
0.14 |
0.11 |
0.33 |
0.44 |
0.05 |
|
A3 |
5.00 |
7.00 |
1.00 |
0.20 |
7.00 |
2.18 |
0.26 |
|
A4 |
9.00 |
9.00 |
5.00 |
1.00 |
5.00 |
4.58 |
0.55 |
|
A5 |
5.00 |
3.00 |
0.14 |
0.20 |
1.00 |
0.84 |
0.10 |
|
Сумма |
8.31 |
1.00 |
Диаграмма весовых коэффициентов для критериев A1, A2, A3, A4, A5 представлена на рисунке 1.
библиотека визуализация граф база реляционная
Рисунок 1. Весовые коэффициенты критериев качества
Выполним проверку матрицы попарных сравнений на непротиворечивость.
Суммы столбцов матрицы парных сравнений: R1=23.00; R2=20.33; R3=6.49; R4=1.62; R5=13.53.
Путем суммирования произведений сумм столбцов матрицы на весовые коэффициенты альтернатив рассчитывается вспомогательная величина L= 5.79. Индексом согласованности (CI - Consistency Index) .
Величина случайной согласованности (RI - Random Index) для размерности матрицы парных сравнений: .
Отношение согласованности (CR - Consistency Ratio) . не превышает 0.2, поэтому уточнение матрицы парных сравнений не требуется.
Используя полученные коэффициенты, определим интегральный показатель качества для визуализации физических схем баз данных в виде графов:
1. Cytoscape WEB (http://cytoscapeweb. cytoscape.org);
2. D3. js (https: // d3js.org);
3. Arbor. js (http://arborjs.org);
4. Sigma. js (http://sigmajs.org);
5. Processing. js (http://processingjs.org).
Обозначим качество реализации i-го критерия для j-ой библиотеки как Zij. Выберем категориальную шкалу от 0 до 7 для оценки качества реализации рассмотренных выше критериев (где 0 - качество не удовлетворительно, 7 - предельно достижимый уровень качества на современном этапе) для функциональных возможностей программных продуктов.
Значения весовых коэффициентов, соответствующие функциональным возможностям продуктов (таблица 2):
1. Наличие распространенных форматов обмена данными: a1 = 0.03;
2. Полнота документации: a2 = 0.05;
3. Группировка графов: a3 = 0.26;
4. Разбиение графов на подграфы: a4 = 0.55;
5. Поддержка разных браузеров: a5 = 0.1.
Определим количественные значения функциональных возможностей (таблица 3). Вычислим интегральный показатель качества для каждого программного продукта.
Таблица 3. Интегральные показатели качества.
Критерии |
Весовые коэффициенты |
Библиотеки |
Базовые значения |
|||||
Cytoscape WEB |
D3. js |
Arbor. js |
Sigma. js |
Processing. js |
||||
Наличие распространенных форматов обмена данными о графах |
0.03 |
6 |
6 |
5 |
6 |
5 |
5.6 |
|
Полнота документации |
0.05 |
6 |
5 |
4 |
5 |
5 |
5 |
|
Поддержка функции группировки графов |
0.26 |
6 |
5 |
4 |
5 |
4 |
4.8 |
|
Поддержка функции разбиения графов на подграфы |
0.55 |
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2.2 |
|
Поддержка разных браузеров |
0.1 |
7 |
6 |
5 |
6 |
5 |
5.8 |
|
Интегральный показатель качества Qj |
6.65 |
2.92 |
2.47 |
2.92 |
2.53 |
3.5 |
Интегральный показатель качества для j-ой библиотеки визуализации графов определим с помощью следующей формуле:
Построим лепестковую диаграмму интегрального показателя качества каждого программного продукта (рисунок 2).
Рисунок 2. Лепестковая диаграмма интегральных показателей качества библиотек
Лепестковая диаграмма значений характеристик качества функциональных возможностей (критериев) представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Лепестковая диаграмма значений функциональных характеристик
Сравнительный анализ библиотек визуализации показал, что наибольшее значение интегрального показателя имеет библиотека CytoscapeWEB. Интегральный показатель библиотеки CytoscapeWEB в 1.9 раза превышает базовое значение, следовательно, CytoscapeWEB является наиболее полнофункциональной библиотекой, ориентированной на решение задачи визуализации результатов рекурсивной декомпозиции физической схемы базы данных.
Список литературы
1. Богушенков А.С., Рыбанов А.А. Разработка и исследование алгоритмов автоматизированной системы учета и поиска информации по пакетам труб на основе технологии QR-кода // Молодой ученый. 2015. № 4 (84). С.47-52.
2. Кондрацкий Д.Е., Рыбанов А.А. Исследование методов и алгоритмов автоматизированной системы оценки альтернативных вариантов методом Т. Саати // NovaInfo.ru. 2016. Т.3. № 46. С.107-116.
3. Лебединский А.И., Рыбанов А.А. Автоматизация мониторинга топлива в резервуарах АЗС на базе измерительного комплекса "Cтруна" с целью повышения эффективности принимаемых решений специалистом отдела логистики // Молодой ученый. 2014. № 7. С.35-40.
4. Моисеев Ю.И., Билялов М.Х., Рыбанов А.А. Система идентификации водителя на примере туристического междугороднего автобуса волжанин 5285 // Вестник магистратуры. 2013. № 5 (20). С.63-67.
5. Рыбанов А. Определение весовых коэффициентов сложности тем учебного курса на основе алгоритма Cаати // Педагогические измерения. 2014. № 4. С.21-28.
6. Рыбанов А.А., Макушкина Л.А. Технология определения весовых коэффициентов сложности тем дистанционного курса на основе алгоритма Саати // Открытое и дистанционное образование. 2016. № 1 (61). С.69-79.
7. Сова Е.В., Рыбанов А.А. Сравнительный анализ библиотек генерации отчётов в веб-ориентированных информационных системах // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2012. - № 7. - C.167.
8. Шальнев А.А., Рыбанов А.А. Сравнительный анализ средств документирования реляционных схем баз данных [Электронный ресурс] // Студенческий научный форум - 2016: докл. VIII междунар. студенч. электрон. науч. конф. Направление "Технические науки" (секция "Проблемы моделирования, проектирования и разработки программных средств") / РАЕ. - Москва, 2016. - 6 с. - Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2016/pdf/18518. pdf.
9. Морозов А.О., Рыбанов А.А. Экспертная оценка программных продуктов для расчета метрических характеристик физической схемы базы данных // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1-1 (45). С.97-102.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение систем визуализации моделей раскроя и их модификации. Анализ способов и методов создания универсального хранилища данных, на примере построения динамически формируемого информационного файла. Графические возможностей языка высокого уровня С.
научная работа [355,5 K], добавлен 06.03.2009Разработка схемы реляционной базы данных, содержащей информацию об автомобильных брендах, автозаводах и выпускаемых марках автомобилей. Реализация разработанной схемы данных при помощи SQL (добавление, изменение, удаление существующей информации).
курсовая работа [286,0 K], добавлен 05.06.2012Освоение методов манипуляции параметрами SVG изображений при помощи JavaScript и возможности по анимации в современных браузерах. Интерфейс и структура модуля визуализации данных. Определение аномальных данных и их определение, реализованные типы.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.05.2014Анализ предметной области и введение ограничений. Выделение базовых сущностей. Концептуальная модель данных. Построение схемы реляционной модели базы данных магазина одежды в третьей нормальной форме. Описание физической БД. Проектирование интерфейса.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 20.11.2013Особенности разработки и реализации модулей двухмерной и трехмерной визуализации. Основные задачи трехмерного модуля управления. Анализ функций модуля управления ParamColorDrawer. Характерные особенности схемы функционирования программного средства.
реферат [2,2 M], добавлен 07.03.2012Проектирование базы данных системы принятия, обработки и учёта заявок в отдел информационных технологий; разработка инфологической и даталогической моделей, реализация физической модели. Создание приложений для визуализации работы с базой данных.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 25.01.2013Разработка программы для визуализации результатов статистической обработки экспериментальных данных. График, визуализирующей зависимость температуры физического объекта от времени, регистрируемой датчиками на протяжении фиксированного промежутка времени.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.09.2014Разработка и программная реализация сайта и базы данных, наполнение базы данных тестовой информацией о товарах. Инструментальные средства создания сайта. Организация тестирования сайта, модуль визуализации интерфейса. Создание запросов в базе данных SQL.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.12.2012Обследование предметной области. Проектирование реляционной базы данных: описание входной и выходной информации, перечень сущностей и атрибутов, создание модели, выбор ключей. Разработка и обоснование представлений для отображения результатов выборки.
курсовая работа [539,0 K], добавлен 12.12.2011Анализ предметной области. Сравнительный анализ систем визуализации трёхмерных объектов. Обоснование выбора среды программирования. Разработка базы данных. Архитектура программного продукта. Алгоритм шифрования Blowfish с обратной связью по шифр-тексту.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 22.11.2015Проектирование автоматизированной информационной системы, позволяющей оформлять заказы на продажу керамической плитки. Разработка реляционной модели данных. Структура и содержание таблиц базы данных, формирование запросов к ней и назначение ее форм.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 26.07.2013Общее описание входных и выходных документов и сообщений. Список ограничений. Проектирование реляционной базы данных. Функциональные зависимости между атрибутами сущностей. Выборка информации и разработка представлений для отображения результатов.
курсовая работа [93,2 K], добавлен 21.06.2011Составление схемы концептуальной модели данных. Разработка структуры реляционной базы данных и интерфейса пользователя. Особенности главных этапов проектирования базы данных. Способы реализации запросов и отчетов. Специфика руководства пользователя.
курсовая работа [186,9 K], добавлен 18.12.2010Проектирование реляционной базы данных. Входная и выходная информация. Функциональные зависимости между атрибутами. Разработка представлений для отображения результатов выборки. Разработка механизмов управления данными в базе при помощи триггеров.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.06.2011Постановка задачи проектирования и описание предметной области. Выбор состава технических и программных средств. Составление физической структуры базы данных отдела кадров предприятия. Экспорт физической структуры в систему управления базой данных.
курсовая работа [296,6 K], добавлен 07.05.2015Назначение разработанных программных средств. Визуализации иклинометрии и каротажа. Изучение структуры баз данных, используемых в приложении. Встроенные типы данных Oracle и описание разработанных методов. Взаимодействие пользователя с экранной формой.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2014Исследование процесса разработки базы данных, позволяющей определять состояние кафедр и факультетов Дагестанского государственного технического университета. Характеристика иерархической, сетевой, реляционной, даталогической и физической моделей данных.
курсовая работа [156,7 K], добавлен 08.02.2012Основные тенденции развития методов физической организации данных. Пространство памяти и размещение хранимых данных. Организация связей между хранимыми записями. Функциональные зависимости между атрибутами. Средства поддержания целостности базы данных.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.11.2015Построение концептуальной модели, процесс моделирования смыслового наполнения базы данных. Основные компоненты концептуальной модели. Построение реляционной модели. Целостность данных в реляционной базе. Нормализация. Проектирование базы данных в ACCESS.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.10.2008Анализ способов хранения геоданных в ГИС. Разработка классификатора базы геоданных. Основные методы визуализации геоданных. Понятие, назначение и структура СПО "Локальный клиент" Системы ГИС-3D. Расчет трудоемкости разработки программного обеспечения.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 21.06.2012