BibRelEx: Erschließung Bibliographischer Datenbanken durch Visualisierung von inhaltsbasierten Beziehungen

Visualisierung

Wir haben eine Reihe von Visualisierungssystemen untersucht, um ein geeignetes System für die Realisierung von BibRelEx zu finden. Ein solches System sollte die dreidimensionale Darstellung von Beziehungsgeflechten ermöglichen und komfortable Navigationsmöglichkeiten bieten. Neben diesen recht allgemeinen Anforderungen sind noch einige anwendungsspezifische Wünsche zu berücksichtigen. So sollte es möglich sein, Knoten und Kanten per Mausklick auszuwählen und zugehörige Informationen wie den bibliographischen Eintrag selbst und ggf. zugehörige Annotationen in einem Textfenster anzuzeigen.

Als Plazierungstechnik bietet sich ein kräftebasiertes Verfahren wie der Spring Embedder an. Dieses Verfahren basiert auf der Simulation eines mechanischen Prozesses. Dabei werden Knoten als sich abstossende Objekte interpretiert und Kanten wirken wie anziehende Federn zwischen den Knoten. Ausgehend von einer zufälligen Anordnung der Knoten im Raum strebt ein solches System einen stabilen energiearmen Zustand an. Die resultierende Darstellung hat den Vorteil, daß in Beziehung stehende Knoten räumlich nah zueinander angeordnet werden. Auf Zitiergeflechte angewendet bedeutet dies, daß Cluster von Knoten Dokumente repräsentieren, die ähnliche Referenzen haben. Damit kann der Benutzer inhaltlich zusammenhängende Dokumente leicht erkennen.

Der Spring Embedder führt in seiner ursprünglichen Form nur bei kleineren Graphen zu guten Resultaten. Bei großen Graphen müssen Heuristiken verwendet werden, um ein akzeptables Laufzeitverhalten zu erreichen. Gute Ergebnisse erreicht man mit dem GEM3D-Algorithmus [BF95], der zusätzlich eine virtuelle Temperatur zur Justierung der Knotenverschiebung verwendet.

Weiterhin soll das Visualisierungsystem einfach mit BibManage zusammenarbeiten können, um die klassischen Retrievalmöglichkeiten, die BibManage bietet, mit der visuellen Erforschung des Informationsraumes kombinieren zu können.

Leider hat es sich herausgestellt, daß derzeit kein Sytem existiert, daß alle unsere Anforderungen erfüllt. Wir haben uns für die Verwendung der LEDA-Bibliothek [LEDA] entschieden, mit der wir einen großen Teil der oben beschriebene Funktionalität implementieren können. LEDA bietet uns notwendige Basisdatenstrukturen für Graphen, zahlreiche geometrische Algorithmen und Komponenten für die Erstellung einer Benutzerschnittstelle. Ausserdem läßt LEDA sich erweitern. Die nachfolgende, die wir mit LEDA erzeugt haben, zeigt einen Ausschnitt des derzeit in geombib enthaltenen Zitiergeflechts. Dargestellt wurden Arbeiten mit dem Stichwort Voronoi im Titel. Dabei wurden nur solche Arbeiten berücksichtigt, die wieder auf andere Arbeiten verweisen. In der Abbildung läßt sich leicht cd-vdbcd-85 als eine zentrale Arbeit erkennen.