Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Souza, Roberta Carneiro de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/11622
Resumo: The main objective of this work is to implement and to evaluate options of sampling plans of algorithms for calculation of betweenness centrality, a measure used to identify important and influential vertices in complex networks aiming to improve the quality of the estimates. For statistical evaluation of variability of the estimates, indicators used in sampling, but not yet in data mining in complex networks, will be proposed. The techniques used in combination to reach the objectives and propose a new algorithm were: sampling, clustering (or community detection) and parallel computing. The sampling feature has been widely used as a tool to reduce dimensionality in data mining problems to streamline processes and reduce costs with data storage. The techniques of grouping for the detection of communities have a high correlation with the measure to be estimated, the betweenness centrality. One of the factors used in choosing the methods used in the implementation of the algorithms was the possibility of using parallel or distributed computing. After the review of the literature and evaluation of the results of the experiments carried out, it is concluded that the proposed algorithm contributes to the state of the art of the use of sampling to estimate betweenness centrality in large complex networks, a challenge in the current scenario of big data, by adding several techniques that optimize the extraction of data knowledge. The proposed algorithm, in addition to improving the quality of the estimates, presented a reduction in the processing time while keeping the scalability.
id UFRJ_ab7eea31c11fac2fb18d4c103f723a79
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/11622
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexasEngenharia civilAmostragemRedes complexasGrafosMineração de dadosCentralidade de intermediaçãoAgrupamentoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILThe main objective of this work is to implement and to evaluate options of sampling plans of algorithms for calculation of betweenness centrality, a measure used to identify important and influential vertices in complex networks aiming to improve the quality of the estimates. For statistical evaluation of variability of the estimates, indicators used in sampling, but not yet in data mining in complex networks, will be proposed. The techniques used in combination to reach the objectives and propose a new algorithm were: sampling, clustering (or community detection) and parallel computing. The sampling feature has been widely used as a tool to reduce dimensionality in data mining problems to streamline processes and reduce costs with data storage. The techniques of grouping for the detection of communities have a high correlation with the measure to be estimated, the betweenness centrality. One of the factors used in choosing the methods used in the implementation of the algorithms was the possibility of using parallel or distributed computing. After the review of the literature and evaluation of the results of the experiments carried out, it is concluded that the proposed algorithm contributes to the state of the art of the use of sampling to estimate betweenness centrality in large complex networks, a challenge in the current scenario of big data, by adding several techniques that optimize the extraction of data knowledge. The proposed algorithm, in addition to improving the quality of the estimates, presented a reduction in the processing time while keeping the scalability.Este trabalho tem como objetivo principal implementar e avaliar opções de planos amostrais de algoritmos para cálculo de centralidade de intermediação - uma medida utilizada para identificar vértices importantes e influentes - em redes complexas, visando melhorar a qualidade das estimativas. A avaliação estatística da qualidade dessas estimativas será feita através de indicadores propostos, já utilizados em amostragem mas não em mineração de dados em redes complexas. As t´técnicas utilizadas de forma combinada para atingir os objetivos e propor um novo algoritmo foram: amostragem, agrupamento (ou detecção de comunidades) e computação paralela. O recurso de amostragem vem sendo utilizado amplamente como ferramenta de redução de dimensionalidade em problemas de mineração de dados para agilizar processos e diminuir custos com armazenagem de dados. As t´técnicas de agrupamento para detecção de comunidades possuem alta correlação com a medida que se deseja estimar, a centralidade de intermediação. Um dos fatores considerados na escolha dos m´métodos empregados na implementação dos algoritmos foi a possibilidade de se utilizar computação paralela ou distribuída. Após revisão da literatura e avaliação dos resultados dos experimentos realizados, conclui-se que o algoritmo proposto pelo presente estudo contribui para o estado da arte da utilização de amostragem para estimar centralidade de intermediação em grandes redes complexas, um desafio no cenário atual de big data, ao agregar várias t´técnicas que otimizam a extração de conhecimento de dados. O algoritmo proposto, além de melhorar a qualidade das estimativas, apresentou redução no tempo de processamento mantendo a escalabilidade.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJEbecken, Nelson Francisco Favillahttp://lattes.cnpq.br/5479016545300476Silva, Pedro Luis do NascimentoLima, Beatriz de Souza Leite Pires deGuimarães, SolangeSouza, Roberta Carneiro de2020-03-26T01:13:07Z2023-12-21T03:06:57Z2018-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://hdl.handle.net/11422/11622porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:06:57Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/11622Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:06:57Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
title Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
spellingShingle Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
Souza, Roberta Carneiro de
Engenharia civil
Amostragem
Redes complexas
Grafos
Mineração de dados
Centralidade de intermediação
Agrupamento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
title_short Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
title_full Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
title_fullStr Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
title_full_unstemmed Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
title_sort Amostragem para grandes volumes de dados: uma aplicação em redes complexas
author Souza, Roberta Carneiro de
author_facet Souza, Roberta Carneiro de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ebecken, Nelson Francisco Favilla
http://lattes.cnpq.br/5479016545300476
Silva, Pedro Luis do Nascimento
Lima, Beatriz de Souza Leite Pires de
Guimarães, Solange
dc.contributor.author.fl_str_mv Souza, Roberta Carneiro de
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia civil
Amostragem
Redes complexas
Grafos
Mineração de dados
Centralidade de intermediação
Agrupamento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
topic Engenharia civil
Amostragem
Redes complexas
Grafos
Mineração de dados
Centralidade de intermediação
Agrupamento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description The main objective of this work is to implement and to evaluate options of sampling plans of algorithms for calculation of betweenness centrality, a measure used to identify important and influential vertices in complex networks aiming to improve the quality of the estimates. For statistical evaluation of variability of the estimates, indicators used in sampling, but not yet in data mining in complex networks, will be proposed. The techniques used in combination to reach the objectives and propose a new algorithm were: sampling, clustering (or community detection) and parallel computing. The sampling feature has been widely used as a tool to reduce dimensionality in data mining problems to streamline processes and reduce costs with data storage. The techniques of grouping for the detection of communities have a high correlation with the measure to be estimated, the betweenness centrality. One of the factors used in choosing the methods used in the implementation of the algorithms was the possibility of using parallel or distributed computing. After the review of the literature and evaluation of the results of the experiments carried out, it is concluded that the proposed algorithm contributes to the state of the art of the use of sampling to estimate betweenness centrality in large complex networks, a challenge in the current scenario of big data, by adding several techniques that optimize the extraction of data knowledge. The proposed algorithm, in addition to improving the quality of the estimates, presented a reduction in the processing time while keeping the scalability.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-06
2020-03-26T01:13:07Z
2023-12-21T03:06:57Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/11622
url http://hdl.handle.net/11422/11622
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1831773701988679680