Ein grundlegendes Verständnis der Konzepte der Graphentheorie kann hilfreich sein, um zu bestimmen, welche Methode bei der Bearbeitung und Analyse von Verbindungsdiagrammen, die Inhalte eines Wissensgraphen umfassen, sowie bei der Ergebnisauswertung am besten einzusetzen sind.
Die Inhalte eines Verbindungsdiagramms werden als Graph verwaltet. In Abhandlungen zum Thema Graphentheorie spricht man häufig von Knoten und Kanten. Ein Knoten entspricht einer Entität im Wissensgraphen. Eine Kante entspricht einer Beziehung im Wissensgraphen.
Berechnen des Grades oder reduzierten Grades einer Entität
Der Grad einer Entität berechnet sich als die Anzahl von Beziehungen, an denen die Entität beteiligt ist. Dabei wird der Grad einer Entität im Kontext des Verbindungsdiagramms berechnet. Dies bedeutet, dass nur Beziehungen, die im Verbindungsdiagramm vorhanden sind, in die Gradberechnung für die Entität einbezogen werden.
Im Gegensatz zum Grad wird der reduzierte Grad einer Entität als die Anzahl von Entitäten berechnet, mit denen die Entität zusammenhängt. Betrachten Sie die folgenden Szenarien.
Es bestehen zahlreiche Beziehungen zwischen zwei Entitäten. Ein Beispiel: Die Entität "Mitarbeiter A" und die Entität "Mitarbeiter B" sind durch die Beziehungen "ArbeitetFür" und "Teamleiter" miteinander verbunden. Der Grad für "Mitarbeiter A" beträgt 2. Der reduzierte Grad für "Mitarbeiter A" beträgt jedoch nur 1. In der unten stehenden Abbildung sind diese Beispielbeziehungen mit der Bezeichnung "A" dargestellt.
Beziehungsgruppen: Angenommen, die Beziehungen "ArbeitetFür" und "Teamleiter" aus dem vorigen Beispiel werden zwischen "Mitarbeiter A" und "Mitarbeiter B" gruppiert. Für die Berechnung des Grades und des reduzierten Grades ist die Beziehungsgruppe nicht relevant und wird nicht berücksichtigt. Bei der Bestimmung des Grades für "Mitarbeiter A" wird jede Beziehung in der Gruppe einzeln betrachtet, woraus sich ein Grad von 2 ergibt. Im Hinblick auf den reduzierten Grad hingegen verbindet die Beziehungsgruppe nur "Mitarbeiter A" mit "Mitarbeiter B", sodass sich ein reduzierter Grad von 1 ergibt. In der unten stehenden Abbildung sind diese beispielhaften Beziehungsgruppen als "Group (2)" und "Group (4)" dargestellt.
Rekursive Beziehungen: Eine rekursive Beziehung besteht, wenn eine Entität sowohl Ausgangs- als auch Zielpunkt einer Beziehung ist. Beispiel: "Mitarbeiter C" ist Leiter eines Projekts, wirkt aber gleichzeitig an diesem Projekt mit, sodass "Mitarbeiter C" zu sich selbst in der Beziehung "Teamleiter" steht. Der Grad für "Mitarbeiter C" ist 2, da die Entität Teil einer ausgehenden und einer eingehenden Beziehung ist. Der reduzierte Grad von "Mitarbeiter C" ist jedoch 0, da die Entität nicht mit anderen Entitäten verbunden ist. In der unten stehenden Abbildung sind diese Beispielbeziehungen mit der Bezeichnung "B" dargestellt.
Bei typischen Beziehungen, bei der zwei Entitäten durch eine einzelne Beziehung verbunden sind, haben der Grad und der reduzierte Grad der Entität denselben Wert. Beispiel: Die Entität "Mitarbeiter A" ist mit der Entität "Mitarbeiter B" durch die die Beziehung "ArbeitetFür" und mit der Entität "Mitarbeiter C" durch die Beziehung "Teamleiter" verbunden. Der Grad von "Mitarbeiter A" beträgt 2 und auch der reduzierte Grad von "Mitarbeiter A" beträgt 2. Grund hierfür ist, dass "Mitarbeiter A" an zwei Beziehungen beteiligt ist und mit zwei Entitäten zusammenhängt. Wenn "Mitarbeiter B" und "Mitarbeiter C" im Verbindungsdiagramm miteinander gruppiert werden – wodurch die beiden Beziehungen ebenfalls gruppiert werden –, weist "Mitarbeiter A" weiterhin denselben Grad und denselben reduzierten Grad auf. Denn auch hier ist "Mitarbeiter A" an zwei einzelnen Beziehungen beteiligt und hängt mit zwei einzelnen Entitäten zusammen.
In der unten stehenden Abbildung sind der reduzierte Grad (R:x) und der Grad (D:y) jeder Entität in einem Beispielverbindungsdiagramm dargestellt. Pinkfarbene Entitäten haben einen reduzierten Grad von 1 (R:1), blaue Entitäten einen reduzierten Grad von 2 (R:2) und grüne Entitäten einen reduzierten Grad von 3 oder mehr (R:x).
Verwenden des Grades oder reduzierten Grades einer Entität
Bestimmte Vorgänge in einem Verbindungsdiagramm beruhen auf dem Grad oder dem reduzierten Grad der verarbeiteten Entitäten. Der Grad einer Entität wird bei der Berechnung der folgenden Zentralitätspunktzahlen berücksichtigt:
- Grad
- Eingangsgrad
- Ausgangsgrad
Der reduzierte Grad einer Entität wird bei Verwendung der folgenden Methoden in einem Verbindungsdiagramm berücksichtigt:
- Organische Layouts: Wenn Sie die Visualisierung von Entitäten und Beziehungen ändern, indem Sie ein organisches Layout anwenden, werden Entitäten mit einem reduzierten Grad von 1, 2 oder 3 nachbearbeitet.
- Kürzungsvorgang: Mithilfe der Methode "Kürzen" werden Blattentitäten aus einem Verbindungsdiagramm entfernt. Blattentitäten sind als Entitäten mit einem reduzierten Grad von 1 definiert.
Die Entitäten eines Wissensgraphen können verschiedenen Verbindungsdiagrammen hinzugefügt werden, um verschiedene Beziehungen für diese Entitäten einzubeziehen. Grad und reduzierter Grad der Entitäten werden im Kontext der einzelnen Verbindungsdiagramme berechnet und nicht im zugrunde liegenden Wissensgraphen.