Um modelo multidimensional em padrões de grafo para realizar consultas analíticas e topológicas de grafos agregados

Abstract

Muitos sistemas reais produzem dados em rede ou dados altamente interconectados, os quais podem ser representados em grafo. Os dados das redes de informação formam um componente crítico na infraestrutura da informação moderna, constituindo um grande volume de dados em grafo. A análise das redes de informações abrange diversas áreas, entre elas são destaques as tecnologias OLAP e as análises associadas à estrutura (ou topologia) do grafo. OLAP é uma tecnologia que permite a análise multidimensional e em vários níveis de granularidade, fornecendo visualizações de dados agregados com diferentes perspectivas. A combinação dos algoritmos de análise topológica do grafo com as tecnologias OLAP está em evidência, corroborando com os estudos recentes na área de Grafo BI, ou Business Intelligence em grafo. Considerando esse cenário, definimos um modelo multidimensional em grafo para ser usado junto a um SGBDG (Sistema Gerenciador de Bancos de Dados em Grafo). Esse modelo permite analisar padrões em grafo por meio de consultas multidimensionais, combinando os algoritmos de análise em grafo e os operadores OLAP para fornecer uma visualização multidimensional de grafos agregados. Em comparação com as abordagens da literatura, nossa proposta é a primeira a combinar esses recursos de análise nas consultas de um SGBDG. No desenvolvimento deste trabalho, implementamos um plugin para o SGBDG Neo4j que permite a produção de consultas multidimensionais analíticas e topológicas em padrões de grafo. Os resultados dessas consultas são representados visualmente, mostrando tanto valores agregados das medidas topológicas e analíticas, quanto a estrutura do grafo agregado. Na experimentação, utilizamos os dados do DBLP para compor diferentes modelagens, a fim de retratar diferentes variações de consulta com grafo agregado.