论文:《Visual Compression of Workflow Visualizations with Automated Detection of Macro Motifs》

作者:Eamonn Maguire, Student Member, IEEE, Philippe Rocca-Serra, Susanna-Assunta Sansone, Jim Davies, and Min Chen, Member, IEEE

会议:Infovis2013

本文介绍了一种基于自动检测 motif,并结合用户打分进行选择并生成 macro,最终实现对工作流图的可视压缩。

本文工作的流程如下:

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  • A:输入数据存入数据仓库
  • B:Motif 提取算法,从数据中提取 motif
  • C:生成 motifs
  • D:对 motifs 进行打分,根据分数进行排序
  • E:通过交互选择 motif 生成 macro
  • F:选出 macro
  • G:为 macro 生成图形
  • H:用户为 macro 标注
  • I:将生成生成的 macro 插入到工作流图中。

本文的关键在于 motif 生成算法,作者首先给出了 motif 的标准:

  1. 至少包含两个节点
  2. 同时是拓扑和语义敏感的
  3. 每对节点间不一定有连接
  4. 每个节点到输入和输出节点间必须有通路
  5. 输入节点的类型必须一样,输出节点亦然
  6. 输入输出节点可以连接任意多的边
  7. 可以从多个节点获得输入也可以向多个节点输出

motif 生成算法可以用一个有限状态机说明:

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状态 S0 代表单节点起始状态,S2 代表多节点起始状态,S1 代表单节点状态,S3 代表相同属性的多节点状态,S4 代表不同属性的多节点状态。图中实边表示状态转移后能够生成 motif,虚边表示状态转移后不能生成 motif。

文中将 motif 分成了三类,分别是单支、同类多支、异类多支,分别对应下图的 a,b,c 图:

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上图同时也给出了三类 motif 所对应的状态转移情况。

生成 motif 后使用评分函数对 motif 打分,这个打分综合了 motif 所在工作流的出现次数,motif 在工作流中的出现次数,以及 motif 实现的压缩量,得出的结果如下:

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通过交互用户选出 motif 生成 macro,macro 的设计使用了层次细节的模式,如下图所示:

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从图中可以看到,macro 的层次设计分为三层,第一层细节只提供所有节点组成的拓扑轮廓,并以一个 color bar 表示 macro 中的节点类型;第二层细节给出了节点的分布情况;最后一层细节则给出了所有节点以及他们直接的连接情况。

文章最后从两个方面给出了评估。

与现有算法相比,作者认为本文的方法于 FANMOD 相比效率更高,准确率也更高。

从用户需求的角度,作者人问本文的方法满足了专家的需求。

总的来说,本文的方法高效、准确的完成了工作流图的压缩任务。



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