4IZ553 — Grafové databáze a vizualizace grafových dat

O předmětu

Předmět se zaměřuje na výuku principů grafové reprezentace dat, použití grafových databází a analýzy grafových dat pomocí algoritmických a vizualizačních technik. Výuka zahrnuje praktické použití databází a nástrojů. Využívány budou zejména open-source nástroje jako Apache TinkerPop, Fuseki a dotazovací jazyky Gremlin a SPARQL.

Co se naučíš

Po úspěšném absolvování budou studenti znát případy užití vhodné pro grafovou reprezentaci dat a budou mít přehled o vhodných postupech a nástrojích. Zároveň získají základní praktické dovednosti pro práci s vybranými nástroji a jazyky, jelikož některé vybrané případy užití představené v úvodu si následně prakticky vyzkouší. Budou tak schopni grafová data modelovat, ukládat a analyzovat.

Obsah předmětu

1. Grafová data - Co je to graf - Náhled na teorii grafů - Silné/slabé stránky grafového data modelu (grafová vs. relační DB) 2. Případy užití grafových dat - Znalostní grafy - Vizualizace znalostí - pojmové a myšlenkové mapy - Analýza vztahů v datech a konkrétní příklady (např. identifikace anomálií, komunit, mapování sociálních sítí) - Shrnutí: co je a co není vhodné pro grafovou reprezentaci 3. Modely pro grafová data - RDF - Labeled-property graph 4. Databázové systémy pro grafová data - Relační a NoSQL databáze a jejich vhodnost pro grafová data - Triple store (systémy pro ukládání RDF dat) - Grafové databáze (Apache TinkerPop, Neo4j a další) 5. Dotazovací jazyky - Přehled a srovnání jazyků - SPARQL - Gremlin 6. Algoritmy nad grafovými daty - Hledání cest - Centralita - Identifikace komunit 7. Vizualizace grafových dat - Nástroje (software a knihovny) - Způsoby vizualizace podle povahy dat - Grafická podoba vizualizace - Techniky vizualizace rozsáhlých grafů

Literatura

Základní:

Jak uspět v předmětu

Doporučená příprava:

• Pravidelná příprava během semestru místo drcení na zkoušku
• Přednáškové slidy a materiály dostupné přes Moodle VŠE (dl.vse.cz)
• Stará zkouška / typové otázky — zeptej se cvičícího nebo hledej na InSIS
• Studijní skupiny a sdílení poznámek s kolegy z ročníku

• Přečti si sylabus — co je povinná vs. doporučená literatura
• Podmínky zápočtu (zápočtové testy, projekty, docházka)
• Termíny zkoušek zapisovat včas — kapacita bývá omezená

Doporučené zdroje

• Sylabus na InSIS — osnova, literatura, garant
• Moodle VŠE — prezentace a studijní materiály od vyučujících
• Knihovna VŠE — přístup k e-knihám a databázím (EBSCO, ProQuest...)
• SIS VŠE — výsledky zkoušek, zkušební termíny, docházka