概念格是由德国的Wille教授于1982年首先提出的,由于概念格具有良好的数学性质和适合批处理等特点,因此发展非常迅速,目前已经在机器学习、信息检索、数字图书馆、软件工程和知识发现等方面得到了广泛应用。 概念格作为形式概念分析中核心的数据结构,本质上描述了对象和特征之间的联系,表明了概念之间的泛化与例化关系,其相应的布局图(Hasse图)则实现了对数据的可视化。 概念格的可视化给人们提供了直观的分析与观察知识单元内在关系的方法,然而概念格的布局却是相当困难的。在概念格的图形表示中,有两种主要的布局手段,一种是手工布局,另一种是利用计算机自动布局。手工布局的优点是能够根据人们的审美观去修改每个节点的位置,从而得到一种高质量的概念格图形。然而手工布局费时费力,效率不高。因此如何利用计算机进行概念格的自动布局自然受到了人们的高度重视。 自动布局的最大困难在于如何尽可能“美观”地显示任意给定的概念格。目前概念格的自动布局研究有很多,然而,它们共同的特点是都采用了平面成像的策略。由于概念格的结构决定了它的空间伸展特性,因此,三维显示和互操作应该是概念格可视化更加合适的解决方案。在三维空间中,如何既能“美观”地显示概念格又能方便地实现概念格的人机交互操作,成为一个新的研究课题。 本文提出了概念格的三维可视化策略,文中主要讨论了相关概念和几种常用可视化表示形式,并通过对概念格三维可视化的分析,着重论述了三维空间中的层次布局与层内节点布局问题及解决方案,并加以实现。 论文主要内容包括: 1、概念格的理论基础简介,包括与概念格及其可视化相关的一些定义。 2、概念格可视化处理的各种形式。 3、概念格自动布局的方法和相关的数学描述。 4、概念格的三维可视化策略及其实现问题。