Visage

Visage: Visualisierung von Graphenalgorithmen¶

Die Visage-Erweiterung von Cinderella hat ihre Ursprünge in einem Projekt, das 2005 im DFG-Forschungszentrum Matheon in Berlin begonnen wurde.

Wir werden hier nur einen kurzen Überblick über die grundlegenden Elemente von Visage geben. Sie können weitere Informationen über Visage (hauptsächlich in deutscher Sprache) auf seiner Webseite unter http://cinderella.de/visage finden, die derzeit vom Centre for Educational Research in Mathematics Education (CERMAT) gehostet wird. Wir verweisen auch auf [GKLWM05] und [FK09] für weitere Informationen darüber, wie Sie Visage im Unterricht einsetzen können.

Visage starten¶

Sie können Visage über das Menü „Scripting" aufrufen. Wenn Sie das Menü-Element Visage wählen, wird ein Fenster geöffnet, in dem Sie den grundlegenden Graphenalgorithmus für Ihre Erkundungen auswählen können.

Auswahl des zugrunde liegenden Algorithmus für Visage

Wählen Sie vorerst den Algorithmus „Draw Graph". Die Cinderella-Symbolleiste wechselt zu einer Visage-spezifischen Symbolleiste, die Werkzeuge zum Zeichnen von Knoten und Kanten enthält.

Sie können ungerichtete oder gerichtete und ungewichtete oder gewichtete Graphen zeichnen. Normalerweise bestimmt der gewählte Graphenalgorithmus die verfügbaren Typen. Sie können jederzeit einen neuen Algorithmus (und seine entsprechende Symbolleiste) mit der Schaltfläche wählen, und gegebenenfalls wird der vorhandene Graph wiederverwendet.

Algorithmen ausführen¶

Visage wird mit mehreren integrierten Algorithmen ausgeliefert, die auf Graphen angewendet werden können. Standardmäßig werden die Algorithmen im Schritt-für-Schritt-Modus ausgeführt, da Visage nicht für Hochleistungsberechnungen, sondern für die Visualisierung in Bildungseinstellungen gedacht ist. Wenn Sie die Wiedergabeschaltfläche drücken, wird jeweils ein Schritt ausgeführt. Die Rückspultaste initialisiert den Algorithmus neu und Sie können ihn erneut starten.

Interaktion mit CindyScript¶

Sie können Graphenalgorithmen auch in CindyScript schreiben. Auf der Visage-Website finden Sie eine kleine Bibliothek, die den Zugriff auf Knoten und Kanten eines Graphen vereinfacht. Diese Bibliothek basiert auf Benutzerattributen von geometrischen Elementen. Diese Benutzerattribute sind über zwei CindyScript-Befehle zugänglich:

Benutzerattribut setzen: `attribute(<geo>,<string1>,<string2>)`¶

Beschreibung: Setzt das Benutzerattribut von , das durch identifiziert wird, auf den Wert .

Benutzerattribut lesen: `attribute(<geo>,<string>)`¶

Beschreibung: Gibt das Benutzerattribut, das durch identifiziert wird, des geometrischen Elements zurück.

Die Visage-Erweiterung setzt das Attribut "edge" von ungerichteten Kanten auf "u" und von gerichteten Kanten auf "d". Das Attribut "vertex" von Knoten ist auf „v" gesetzt. So können Sie die Knoten und Kanten eines Graphen identifizieren, indem Sie diese Attribute prüfen:

alledges():=select(allsegments(),
                   attribute(#,"edge")=="u" % attribute(#,"edge")=="v");
allvertices():=select(allpoints(),attribute(#,"vertex")=="v");

Wenn Sie einen Knoten als Start- oder End-Knoten für einen Graphenalgorithmus markieren, hat er das Attribut "specialvertex" mit einem Wert von entweder "start" oder "finish". Schließlich speichern gewichtete Kanten ihr Gewicht im Benutzerattribut "weight". Für Flow-Algorithmen werden die Kapazität und der Flow wie erwartet in den Benutzerattributen "capacity" und "flow" gespeichert.

Java-Erweiterungen¶

Es ist auch möglich, Algorithmen in Java zu schreiben, die mit der Visage-Erweiterung interagieren. Das API für eine solche Interaktion ist jedoch nur online unter http://cinderella.de/visage verfügbar. Wenn Sie interessiert sind, Visage mit Java zu verwenden, bitten wir Sie, uns unter visage@cinderella.de zu kontaktieren.

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