pfc xpertum agusti sancho

Agustí Sancho Martínez

Director Esteve Almirall Barcelona, 12 de Junio de 2009

Índice de contenidos

1. Introducción

2. Conceptos

3. Que hace Xpertum?

4. Proceso de desarrollo

5. Ejecución

6. Conclusiones

7. Futuras ampliaciones

8. Demostración

9. Ruegos y preguntas

Xpertum es una herramienta para mejorar el proceso de innovación

Introducción

Introducción

Como mejora Xpertum el proceso de innovación?

● Redes sociales– Análisis de recursos humanos

– Creación de equipos

Introducción

Nuestros objetivos con Xpertum

● Simplicidad o “Easy-to-use”● Basado en tecnología web● Visual● Flexible● “Ligero”● Mashup● 500 elementos por pantalla

Conceptos

● Proceso de innovación

● Redes sociales

● Representación visual

● Grafos● Treemaps

● Sistemas distribuidos

Conceptos

Proceso de innovación

● La innovación es necesaria en las organizaciones

● Es provechosa si genera unos beneficios

● Se divide en 3 etapas

● Adquisición

● Asimilación

● Desarrollo

Conceptos


● El conocimiento puede dividirse en 2 tipos

● Tácito

– Palabras o valores numéricos

– Medible● Explícito

– En función del contexto

– Difícilmente formalizable

Conceptos


La innovación necesita equipos multidisciplinarios para tener éxito

Conceptos

Redes sociales

● Las redes sociales son estructuras sociales

● Pueden representarse como grafos (nodos y conexiones)

● Muestran relaciones entre personas

● Débiles ( existe una relación )

● Fuertes ( existe una relación con un peso o valor )

● Pueden coexistir elementos de distintos tipos

● 1-mode (solo un tipo)

● N-mode (n tipos)

Conceptos

Elementos● La red social que analiza Xpertum tiene 2

tipos de elementos (2-mode)

● Personas

● Competencias

– Representa el nivel de conocimiento

– Se agrupan en áreas de conocimiento● Es una red de enlaces fuertes

● Definimos si una persona sabe de una competencia

● Definimos cuanto sabe

Conceptos

Representación visual

● Existen diversos métodos para visualizar una red social

● La idea principal es que proporcione información útil sin previa formación del usuario

● Con Xpertum hemos estudiado los grafos y los treemaps

Conceptos

Grafos

● Grafos bipartitos

● Son aquellos grafos no dirigidos cuyos nodos se pueden separar en conjuntos disjuntos

● Suelen representarse como puntos o círculos conectados

– Xpertum aprovecha esta representación en círculos

– El tamaño provee semántica visual

Conceptos

Visualizaciones con grafos

● Distribución geométrica

● Nodos-competencias en elipse

● Nodos-personas

– Interiores a la elipse

– Posición en función de la fuerza de sus relaciones

Conceptos


● Distribución basada en la fuerza

● Kamada-Kawai

– Basado en métodos de Newton

● Atracción → muelle● Repulsión → eléctrica

– Por cada iteración desplazamos un nodo

Conceptos


● Distribución basada en la fuerza

● Fruchterman-Reingold

– Atracción entre nodos relacionados

– Repulsión entre nodos no relacionados

– La suma de la fuerza determina la dirección

– Basado en la “temperatura”

– Constante “k” para el desplazamiento

Conceptos


● Clustering

● LinLog

– Repulsión de arestas

– Representa las relaciones mediante la proximidad espacial

– Basado en un modelo de energía

– Busca el estado de menor energía total

Conceptos


● Clustering

● Markov Clustering

– Modifica una distribución previa eliminando conexiones

– Basado en simulación de flujo en los grafos

– Define conjuntos agrupándolos sobre un nodo

Conceptos

Treemap

● Visualización compacta para estructuras en árbol

● Permite definir en un plano mucha información

● Muy eficiente O( log n)

Conceptos

Sistemas distribuidos

● Necesitamos una aplicación que consuma pocos recursos

● Necesitamos realizar cálculos complejos

● Solución:

● Sistemas distribuidos

– Distribuyen las tareas!

Conceptos

Sistemas distribuidos

Un sistema distribuido es una colección de computadores separados físicamente y conectados mediante una red de comunicación.

El usuario, en cambio, lo percibe como un único sistema.

Estos sistemas están pensados para solucionar problemas complejos.

Que hace Xpertum?

● Xpertum visualiza las relaciones entre personas y competencias

● Nos permite

● Filtrar las competencias por áreas de conocimiento● Analizar la red como 1-mode o 2-mode● Aplicar 4 tipos de visualización● Manipular la visualización para su análisis

Proceso de desarrollo

● Plan de trabajo

● Metodología

● Arquitectura del sistema

● Plataformas de desarrollo

● Funcionamiento

● Pruebas con tecnologías


Plan de trabajo

1. Definir funcionalidades y objetivos

2. Buscar tecnologías satisfactorias para los requisitos

3. Experimentar con la tecnología

4. Diseñar el software

5. Implementar

6. Probarlo

Imprevisto!

● Metodología RUP adaptada

● Definición de requisitos

– Funcionales● Mostrar visualizaciones con grafos basados en fuerza● Mostrar visualizaciones con grafos basados en

geometría● Mostrar visualizaciones con grafos en clusters● Resolución personalizable● ...

– No-funcionales● Extensible, adaptable, portable...


Metodología


● Definición de casos de uso


Metodología


● Diagramas de secuencia


Metodología


● Diseño de clases del sistema para el servidor


Metodología


● Diseño de clases del sistema para el mashup


Metodología


Arquitectura del sistema

● Arquitectura distribuida en 3 capas



● Interfaz de usuario

● Implementado íntegramente en el lado del cliente

● Realiza la interacción con el usuario

● Carga y visualiza los datos

● NO calcula visualizaciones de grafos

● Se comunica con el dominio a través de la red



● Dominio

● Implementado en el lado del cliente y del servidor

● Cliente● Solo calcula la visualización treemap

● Servidor● Genera los datos necesarios para el sistema● Calcula todos los algoritmos de visualización de

grafos● Suministra todas las peticiones del usuario a

través de la red



● Dominio

● Algoritmos de visualización de grafos

– Kamada-Kawai

– Fruchterman-Reingold

– Spring2Layout

– ISO Meyers

– LinLog– Markov Cluster Algorithm● Solo 2-mode

● Geometric Layout● Solo 1-mode

● Circle Layout



● Datos

● Implementado en el lado del servidor y en interfaces externas

● Servidor● Almacena y gestiona los datos para cada sesión

de usuario● Se comunica con las fuentes externa de datos

mediante la red● Interfaces externas

● Traduce las fuentes externas a nuestro “lenguaje”



● Comunicación y formato de datos

● La comunicación se realiza a través de la red mediante el lenguaje XML

● Xpertum trabaja con ficheros XML en formato GraphML

● Permite definir los atributos de los elementos de la visualización

● Permite definir posiciones● La estructura está pensada para ser utilizada con

grafos● Los datos pueden estar en cualquier localización de la

red



● Ventajas

● El formato de los datos es comprensible

● La carga en el lado del usuario es menor → menores requisitos del sistema → visualización más dinámica

● El calculo, la visualización y el almacenamiento de datos son independientes y modulares

● Facilidad para incrementar la oferta de algoritmos● Múltiples dispositivos de visualización

● Las visualizaciones son coherentes● Podemos aprovechar las características de cada

uno


Plataformas de desarrollo

Adobe Flash 9ActionScript 3.0

Java/Servlet

Xpertum ServidorXpertum Mashup


Funcionamiento

Al iniciar Xpertum se solicitan los datos de la sesión


Funcionamiento

El servidor busca los datos en la URL y los descarga


Funcionamiento

Hace una copia y devuelve los datos en XML, que Xpertum descarga


Funcionamiento

Al solicitar una nueva visualización, se calcula y se envía como XML

● Representación visual de grafos en 3D

● Objetivo

– Determinar si el desarrollo es posible con la actual tecnología

– Cumplir con los requisitos del proyecto

● Herramientas

– Librería opensource flash “Papervision”


Pruebas con tecnología


● 1º Versión: representación de nodos mediante esferas

● Optimización

– Reducción del número de polígonos

● Resultado

– Rendimiento inaceptable




● 2º Versión: representación de nodos planos con material

● Optimización

– Reducción de la calidad del material

● Resultado

– Rendimiento inaceptable

– Escasa sensación de profundidad



● Sistema de colisiones

● Problema

– Los algoritmos no tienen en cuenta la representación (círculos)

● Objetivo

– Mejorar la comprensión– No alterar el significado




● Detectamos los pares de nodos que colisionan

● Ejercemos una fuerza de repulsión en función de:

– La resolución del viewport

– Parámetro “k”● Esta operación se repite hasta

que:

– La visualización es “estable”

– Se han superado el límite de iteraciones






Colisiones desactivadas



Colisiones activadas


● Optimización

● Problema

– A partir de 200 nodos las visualizaciones pierden legibilidad

– El rendimiento cae– Los paquetes de datos son demasiado pesados para

conexiones lentas● Objetivo

– Mejorar la comprensión de las visualizaciones

– Mejorar el rendimiento



● Optimización de la transmisión de datos

● Perfiles de atributos personalizados para los visores

● Eliminación de atributos innecesarios para las visualizaciones



● Optimización del rendimiento y refinamiento de la visualización

● Estados de carga



Normal Hard

Conexiones Todas Las más relevantes

Etiquetas de nodos

Todas Solo para mostrar conexiones

Detección de Colisiones

Si No

Movimientos entre visualizaciones

Si No




Sin optimización




Con optimización

EjecuciónFases Horas Horas(real)Estudio inicial 60 60Definir fases del proyecto 40 40

Análisis de requisitos 40 40

Evaluación tecnológica 80 80

DiseñoDiseño de la arquitectura 20 20

Casos de uso y funcionalidades

40 40

Diseño interfaz 60 110

ImplementaciónXpertum Server System 80 120

Xpertum Mashup System 200 240

Herramientas de soporte 20 20Test y Debug 100 140Documentación 140 140

TOTAL 880 1050

Conclusiones

● Se han cumplido los objetivos● Se ha desarrollado un sistema

● Potencialmente ampliable, sin “traumas”

● Integrador de diversas tecnologías

● En definitiva, la base para plataforma mucho mayor...● He desarrollado y aplicado las habilidades y

conocimientos adquiridos en la carrera● He adquirido nuevos conocimientos sobre redes

sociales y su impacto e importancia en los procesos de innovación en nuestra sociedad

Posibles ampliaciones

● Añadir funcionalidades al visor● Desarrollar nuevos visores para otros dispositivos● Crear un recomendador de equipos mediante

inteligencia artificial

● Nunca es tarde para las visualizaciones 3D....

Demostración

Ruegos y preguntas

Gracias por vuestra atención!

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