数据异质性和动力学的开发和共享，蒙彼利埃机器人和微电子信息学实验室

UNIV E R SITEMO N T P E LIER2-S C I E N C E SETTE C H N I Q U E SDULA N G U E D O C-C O L ED O C T O R A EI2S- IN F O R M A T I O N，ST R U C T U R ES， SYTE M E S-论文- I N F O R M A T I Q U E-开发和共享从 数据 异质性 和动力学在蒙彼利埃机器人和微电子信息学实验室贝朗热到勒诺1 1A V RI L2 0 1 3陪审团Marie-Aude AUFAURE女士，巴黎中央学院MAS教授报告员M. Nicolas R OUSSEL，INRIA研究总监，里尔.....................................................................审查员M. Roland DUCOURNAU，蒙彼利埃第二大学LIRMM教授主任蒙塔兹·H·阿斯科特女士，首席顾问。-HDR LIRMM， 蒙彼利埃第二大学审查员M. Jérémy REynaud，KeepCore工程师.................................................................. ，蒙彼利埃总结E在工业和计算机数字数据的背景下，为特定任务开发定制工具在许多方面都是昂贵的相反，对于开发人员和最终用户来说，我们的方法旨在考虑不同级别的交互，以改进对协作提供或生成的与数据相关的定义和问题通常取决于处理数据的领域在这项工作中，我们选择了一种整体的方法，将不同的观点放在一起其结果是从不同的数值方法中产生的新兴概念的综合第一个贡献是改进文档的协作标记我们的Coviz工具提供了两个改进：（1）不限于此，第一个解决词汇问题，第二个结合搜索类型（关键字，目录，主要贡献是一个名为DIP的框架，用于数据交互和呈现，用于查询、交互和呈现特定任务的数据 任何形式的可视化都可以通过配置锚点和双索引数据上的链接进行个性化设置早期规范的高可重用性（重新配置）支持用户交互。L’intégration 这个软件的局限性也是M OTS钥匙数字数据;异构数据;动态数据;多层次结构;协作;标记;面;交互; InfoVis;表示;保密性这篇论文是由CIFRE、ANRT和KeepCore SARL资助的，他们的工作是保密的然而，目前的手稿和辩护是公开的。版本2013年4月24日星期三15：265执行练习首先，我要感谢蒙塔兹，他允许我写这篇论文，他尽可能地陪伴我，他支持我，我和他一起经历了这方面的一切都植根特别感谢KeepCore公司，尽管困难重重，最终还是无法克服，但它在这个项目中支持了感谢帕特里克和杰里米，KeePlace的队友Elisée，弗洛朗和塞缪尔，我的前罗曼学徒，整个团队，更不用说我的第一个LIRMM充满了令人钦佩的人，不能引用每个人的名字，感谢南希和贝努瓦。特别感谢我的论文监督委员会：伊莎贝尔和皮埃尔。就像任何论文一样，朋友和家人在那里帮助和支持;感谢他们所有的恩典，冒着生命危险。对于那些我忘记的人致我的部落7Som M Aire摘要31导言111.1背景CIFRE.............................................................................................................................................................. 111.2论文111.3附件13首字母缩略词152数字数据2.1表182.1.1词汇182.1.2数据192.1.3指数化192.1.419种类型2.1.5业务202.1.6持久性202.2XML 212.2.1词汇212.2.2数据232.2.3类型242.2.4业务262.3关系282.3.1词汇292.3.2数据302.3.3类型302.3.4业务322.3.5其他存储型号2.4面向对象352.4.1历史352.4.2定义352.4.3数据362.4.4类型372.4.5业务392.5刻面402.5.1定义402.5.2数据402.5.3类型412.5.4业务4182.5.5问题422.6信息可视化......................................................................................................................................2.6.1数据472.6.2类型482.6.3业务492.7横向方法2.7.1值（1 x）552.7.2识别（2次）552.7.3元素（3x）562.7.4属性（4x）562.7.5结构（5x）562.7.6元素集.....................................................................................................................................................2.7.7类型（7x）572.7.8范围（8x）582.8结论58捐款613Coviz和iTag：标签和刻面633.1一般介绍3.2标签653.2.1标记模型3.2.265的使用3.2.3词汇653.3多层次标记3.3.1个人指数3.3.2第67章：第一次见面3.3.3合作开发3.3.4使用案例.................................................................................................................................................3.4刻面733.4.1第73章第一次见面3.4.2操作753.5Keystroke............................................................................................................................ 77研究3.6讨论783.7结论794下降 ：提问、互动 和表示法 异构数据4.1导言814.1.1背景814.1.2第82章4.2数字数据的查询94.3演示文稿844.3.1定义844.3.2词汇的对等性4.3.387型4.4数据连接器4.4.1请求解释器4.4.2请求的执行者4.4.3结果解释器4.5序列化944.5.1AMF 944.5.2DIP-DL 944.5.3XML和其他格式954.6互动964.6.1交互级别.................................................................................................................................................4.6.2重新安排和链接984.7最多100个4.7.1自主性1004.7.2公差1004.7.3过程变量4.7.4时间过滤4.8限制1034.8.1唯一映射方案4.8.2不同值的连接4.9改进和今后的工作4.9.1权限1044.9.2从DIP连接到DIP 1044.9.3通用请求4.9.4选择（预筛选）1044.9.5时间粒度5KeePlace：工业环境中的案例研究....................................................................................................5.1演示文稿1075.2KeePlace 1085.3架构1105.3.1物理存储5.3.2兼容性1115.3.3不断变化的结构和数据5.4集成PID 1125.4.1动机1125.4.2集成1135.5困难114105.6调整1155.6.1型号为DIP1155.6.2RIP请求（进程）1155.6.3映射到DIP 1155.6.4过滤器下降1165.6.5放置下降1165.6.6电子邮件ID 1165.6.7参数化1165.6.8操作1165.6.9第117章5.7结果1175.7.1稳健性1175.7.2自由度5.7.3互连1185.8改进1195.8.1插入链接1195.8.2添加.........................................................................................................................................................5.8.3GUI 120的限制第121章6结论1237前景1257.1DIP2.0：数据脚本化？............................................................................................................1257.2DIP3.0：交互的脚本化？........................................................................................................1267.3FlexView和PathView 126参考书目和网络129词汇表135表139表139图表139图像140111 简介1.1背景CIFRE本文由蒙彼利埃的KeepCore2公司和LIRMM3实验室创建KeePlace是一个用于日常信息协作的工具，它处理各种类型的数据，特定于一个人、一个组、一个流程、一个业务需求它最大的优势是规定用户从建模的角度来思考，同时避免开发L’objectif 第一种方法允许使用设计指南、预编程交互、灵活的数据结构和预先构建的模型，在适当的数据上设计参数化可视化另一方面，分析器允许通过未定义的过程对数据进行同质化，以区分相关性，并适应存储和数据、协作和行业需求的异构性和动态性该主题主要涉及通过识别和表示机制的人机交互，软件工程对于处理和灵活性也是必不可少的此外，数据库领域对于解决根本问题至关重要1.2论文情况在一个完全数字化的世界里，公司越来越多地处理然后，他们可以选择从而获得初始作用域的扩展L’idéal 但是，考虑到面板的数量很大（如果不是无限的话），增加的通用性将迫使我们从任何业务代码中抽象出来然后，复杂性将被转移到特定任务的特殊化（定制、适应、配置...换句话说，如果工具不是专门设计的1工业研究培训协议：公司和实验室之间研究合作的赠款2KeepCore SARL，法国蒙彼利埃，www.keepcore.com3法国蒙彼利埃计算机科学、机器人和微电子实验室www.lirmm.fr12在商业中--就像在现实生活中一样--对大多数人来说，用机器或计算机建模来思考并不容易;这是一个为设计师保留的领域，从广义上讲，这是一个计算机化的领域因此，一个重要的目标是贡献从这个角度出发，我们把这个问题作为一个相互作用的场景来处理存储的数据和数据库、它们的操作、它们的交换、它们的交互、它们的形式......从一种用途到另一种用途、从一种工具到另一种工具、从一种设计到另一种设计，一切都是不同的因此，我们评估了五种流行的方法，以揭示关键的、以数据为中心的概念该分析考虑了每种方法可能的相互作用第一个贡献是通过我们首先通过标签分层、每个用户的所有权和概念共享交互来解决标记管理的协作我们然后，我们通过考虑多面界面来改进导航最后，我们通过混合技术增强了向用户的演示第二个贡献是操作框架它的目的是这项工作被称为数据交互和表示。它通过在源中进行选择来创建自己的数据映射，从而下降到数据的最低点;通过提供条件格式来上升到最高点它由几个清晰的步骤组成，以允许相对于一个固定的系统采取一定的自由，对于这一贡献，我们还指定了一种新的序列化语言，它适用于DIP，但主要是机器性能和人类可读性之间的折衷我们测试了KeePlace中的集成，该工具需要此功能论文。这种情况受到工业环境和实际用例的限制他允许最终确定规范、验证和所获得的性能与初始解相比，它们在所有方面都这项工作提出了一个在HMI领域尚未探索的问题，即交互的脚本它超越了最初由DIP发起的工作，将最终性置于等式中，通过各种配置将原始数据路由[1]在这里，数字数据也不仅仅是数字，而是计算机数据。131.3暴露§2. 在此介绍之后，我们将讨论处理数字数据的六种方法：（i）电子表格，（ii）XML，（iii）关系BD，（iv）面向对象，（v）面和（vi）可视化。每一点都将主要通过数据、类型和操作方面来解决特别是，我们将看到所总之，我们将把它们联系起来，尽管它们有许多粒度。一些概念会出现;我们将详细讨论它们。这一最新技术水平随后将通过与贡献相关的交互的特殊情况来补充，这些交互被整合到他们的方法中§3. 第一个贡献是参与通过标签的多层次方法，以及随后引入的数据和交互的方面概念，增强了互联网上协作书签管理的原理§4. 我们将看到主要的贡献，DIP，一个支持异构、变化、动态等数据的查询、交互和表示框架它允许避免（i）通过重新映射寻址数据来存储的限制，（ii）通过提供各种格式和配置来可视化的限制，以及（iii）通过实现指令来交换的限制§5. KeePlace是一个以用户为导向的DBMS，它将允许在真实的工业条件下进行案例研究，支持§6-7. 我们将以一个相当积极的音符来结束这份手稿，关于Coviz的新方法和DIP的有前途的开端我们将在三个有希望的领域打开我们的视角：（a）将随后，我们列出了手稿的参考文献，参考书目和网络，然后是词汇表和图表15首字母缩略词是我们将在手稿的其余部分使用以下首字母缩略词如需进一步请参阅词汇表。含义详细信息BD数据库包括所有类型：关系，ob（和，下降数据交互演示主要贡献。Cf. 第四节下降DIP-DL下降描述语言专为DIP设计的序列化Cf. 4.5.2 DIP-D5OO面向对象指OB的主要方面包括类。DBMS数据库管理系统的设计指所有类型和工具。例如：MySQ5、Oracle、O2、SQL结构化查询语言参考规范（ISO/IEC），但可能会突出实施中的弱点表S：首字母缩略词列表172 资料 编号计算机科学的世界足够大，通常按级别或层次对方法进行例如，接近数据的方法将是"低"的，而可视化将是"高"。但是，正如Ahlberg [1]所指出的，切割我们的研究针对的是几种"状态"的方法，而不考虑它们的分类。为了更好地理解所使用的词汇、新出现的概念和固有的问题，我们建议我们将讨论：（1）电子表格，（2）XML，（3）对象，（4）关系数据库，（5）多面接口和（6）信息可视化每个案例都将根据几个轴进行介绍，包括常用的词汇、lesdon ées mani pulés、lestypesupportés和les esopératons/interactions。考虑到前四种情况使用原始数据，而后两种情况使用原始数据，这一点很重要但是，这六个选项中的每一个都允许在此之后，我们将提出一个新概念的综合，比较相似性，差异性和等效性。 我们将以横向的方式解释八个概念：（i）价值，（ii）标识，（iii）元素，（iv）属性，（v）结构，（vi）元素集， （ v i i ） 类 型 和 （ v i i i ） 范 围 。182.1表格电子表格已经成为当今IT中必不可少的工具，无论是管理信息还是格式化（表格）信息随着成熟度的提高，该工具通过提供各种图形来补充新的电子表格使用了网格化（计算）工作表、自由工作表和重新定位工作表的工作簿的比喻以下内容指的是Microsoft Excel1软件;替代软件（LibreOffice Calc1、然而，由于缺乏成熟度和对协作的强烈关注，与所谓的"在线"工具（Google Calc1等）存在差距这最后一点在所有类型的工具上趋于图S：Excel：单元格的功能和格式示例2.1.1词汇自从Microsoft Office Excel2的官方法语文档以来，Microsoft选择将数据称为工作簿的内容，并将值称为单元格的内容我们建议您为了补充，我们引入了以下非官方词汇，我们将通过以下方式详细说明：接下来，为了区分三个级别(1)可见（格式化）数据(2)实际值(3)发电机操作1off fice.microsoft. com/fr-fr/excel●fr. LIBRE OFICE. org●drive. GOGL E. C或M2of ffice.microsoft. com/fr-fr/exce l-hel p/192.1.2资料通常，电子表格可以在WYSIWYG中使用，可见的和用户生成的数据其他案例突出了三种解释：数据、值和运算符。可见数据通常与用户正在查看的内容相对应更具体地说，它们是格式、样式、特定可视化（图形）或格式（货币显示、浮动数字精度等）的递增值关于最后一点，我们将其视为可见数据，因为不会直接对值进行更改这同样适用于限制（权利）。为了说明格式，图1在第一行显示了原始值，在第二行显示了格式化的通过四舍五入（D2和E2中的小数精度）和格式（E2中的否定）可以看到电子表格的解释无法对表进行分层。但是，可以按列或行合并单元格2.1.3指数化由于其表格格式，数据具有列的字母和行数作为参考。因此，每个数据、值或运算符都可以通过三元组访问：{[table，]争辩、列}。目标内容取决于上下文和访问功能可以使用标识符对（索引三元组）进行区域引用2.1.4类型实际值是未格式化的单元格内容，可通过公式栏（输入字段）直接访问或直接编辑单元格。这些值可以由用户或任何其他外部程序（Java解析器、Microsoft Access等）直接输入，也可以在下文中）。Microsoft Excel不区分（a）保存在持久性缓存中的操作结果因此，在渲染和访问级别，只有一个可能的电子表格处理的数据类型[2]数量相当有限：（1）数字，（2）文本，(3)逻辑值、（4）误差值它们使用单元格格式来格式化这些类型，并直观地获得一个完整的面板（基于格式语法转换后，电子表格不会显示明确的反馈，这可能是由于它们在通常情况下的有效性例如，将文本"5"和数字5相加将返回数字10。202.1.5操作电子表格使用概念和技术来处理或创建数据从这些生成操作有多种形式，包括：(1)功能1的各种目标和指标（数学，三角学，逻辑，统计学，cube、金融、工程...(2)单元格或区域的链接，类似于等式函数(3)宏（脚本）函数根据其各自的规范有特定数量的标准参数;请注意，有些函数接受无限数量的标准参数参数被声明为类型化的，尽管电子表格会根据需要进行转换;如果2.1.6持久性D’un 为了避免混淆，我们将它们称为流。实际数据存储在工作表流（SheetEE）中，但在子流中导出的字符串（SharedStrings）。如果已生成数据，则单元格同时具有值和在图1的示例中=Concatener（A1; "）"和"Lavaleur!" ».L’accès原理图S：Excel：E5SE格式的组件1off fice.microsoft. com/fr-fr/exce l-hel p/fonct ions-excel-par-categorie-HA102752955.aspx2该图来自博客www.example.com上的gemboxsoftware.com