Extraction and analysis of complex networks from different domains

Abstract

Almost any large-scale system can be viewed as a network that shows interac-tions among entities which are constituent parts of the system. The focus of this dissertation is on complex networks from three domains: (1) networks extracted from source code of computer programs that represent design of software systems, (2) networks extracted from semantic web ontologies that describe the structure of shared and reusable knowledge, and (3) networks extracted from bibliographic records that depict collaboration in science. We proposed new methods for the extraction of networks from mentioned domains. Secondly, on several case stud-ies we demonstrated benets of network-based analysis of concrete systems from those domains. In contrast to the previous work on the subject, analyses pre-sented in this dissertation are not purely topological, but combine techniques and metrics developed under the framework of complex network theory with domain-dependent metrics.

Skoro svaki kompleksan sistem se može predstaviti mrežom koja opisuje interakcije izmedju entiteta od kojih je sistem komponovan. Fokus ove disertacije je na kompleksnim mrežama iz tri domena: (1) mreže ekstrahovane iz izvornog koda računarskih programa koje reprezentuju dizajn softverskih sistema, (2) mreže ekstrahovane iz ontologija semantičkog web-a koje opisuju strukturu deljenog znanja pogodnog za višekratnu upotrebu, i (3) mreže ekstrahovane iz bibliografskih zapisa koje opisuju saradnju istraživača. U okviru disertacije predložene su nove metode za ekstrakciju mreža iz pomenutih domena. Drugo, na nekoliko studija slučaja ilustrovani su beneti mrežno orjentisane analize konkretnih sistema iz domena obuhvaćenih disertacijom. U poredjenju sa prethodnim relevantim istraživanjima, analize prezentovane u disertaciji nisu čisto topološke, nego kombinuju tehnike i metrike razvijene u okviru teorije kompleksnih mreža sa metrikama iz konkretnog domena.