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GSimas/Ecology-Graph

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🌌 Ecologia do Conhecimento: Plataforma Cientométrica e Topológica

Python Streamlit Neo4j Google Gemini NetworkX

Plataforma avançada de Cienciometria, Análise de Redes Sociais (SNA) e Mineração de Textos focada no mapeamento de Programas de Pós-Graduação (PPGs). O sistema analisa a produção acadêmica (teses e dissertações) para revelar a estrutura latente do conhecimento, redes de colaboração, genealogia acadêmica e o papel topológico de pesquisadores e conceitos.


🎯 Visão Geral

Este projeto transcende a contagem tradicional de publicações. Utilizando a teoria de Sistemas Complexos e Grafos, a aplicação mapeia a "Ecologia do Conhecimento" de ecossistemas acadêmicos. Através de uma arquitetura híbrida (memória + banco de grafos em nuvem) e IA Generativa, o sistema permite:

  • Avaliar a maturidade e resiliência de linhas de pesquisa.
  • Identificar Brokers (corretores de conhecimento) e Hubs interdisciplinares.
  • Rastrear a genealogia acadêmica (alunos que se tornam formadores).
  • Recomendar conexões através de similaridade vetorial/topológica.

🚀 Funcionalidades Principais

1. 🧊 Espaço Topológico Multidimensional

Renderização de um espaço de fase 3D utilizando as três principais leis de força da rede: Grau (Volume), Betweenness (Intermediação) e Closeness (Proximidade). Permite a identificação visual rápida de anomalias, clusters isolados e líderes do ecossistema.

2. 🧭 Mapeamento Temático (Bibliometrix Style)

Implementação inspirada no modelo de Callon para quadrantes de maturidade. Classifica Macrotemas e Palavras-chave em:

  • Temas Motores: Alta centralidade e alta densidade.
  • Temas de Nicho: Alta densidade, baixa centralidade.
  • Temas Emergentes/Declínio: Baixa centralidade e densidade.
  • Temas Básicos (Transversais): Alta centralidade, baixa densidade.

3. 🧬 Métricas de Ecologia Profunda (SNA Avançado)

Cálculo em tempo real da "física" da rede acadêmica:

  • Assortatividade ($r$): Mede a endogenia (panelinhas) vs. expansão interdisciplinar.
  • Rich-Club Coefficient ($\Phi$): Avalia se a "elite" do programa (Top 20% hubs) colabora entre si ou atua em silos.
  • Expoente Gamma ($\gamma$) da Lei de Potência: Avalia a dependência da rede em relação aos grandes líderes (validação da estrutura Scale-Free).
  • Correlação de Spearman ($\rho$): Mede a presença de Inovadores/Brokers na rede cruzando Grau e Betweenness.

4. 🔗 Recomendação Topológica (Índice de Jaccard)

Sistema de recomendação que sugere conexões latentes (Autores parecidos, Teses correlatas, Conceitos vizinhos) calculando a sobreposição do "DNA acadêmico" (similaridade de vizinhança) na rede complexa.

5. 🌌 Ego-Graphs e Órbitas de Relacionamento

Consultas na linguagem Cypher disparadas diretamente para o Neo4j AuraDB, renderizando subgrafos interativos que mostram a área de influência de um pesquisador ou conceito em até 3 graus de profundidade.

6. 🤖 Síntese Dinâmica com IA Generativa

Integração com a API do Google Gemini para ler amostras do repositório em tempo real e gerar descritivos fenomenológicos/epistemológicos do foco de pesquisa de um PPG, eliminando a necessidade de leitura manual massiva.


🏗️ Arquitetura e Stack Tecnológico

A plataforma utiliza um modelo de Arquitetura Híbrida:

  • Front-end & UI: Streamlit (Python)
  • Back-end Matemático: Pandas, SciPy, NetworkX (Cálculo de métricas em RAM para alta velocidade em filtros tabulares).
  • Back-end de Grafos: Neo4j AuraDB (Cloud) para armazenamento persistente da ontologia e consultas estruturais complexas via Cypher.
  • Visualização de Dados: Plotly (Gráficos 3D, Linhas, Barras, Scatter), Streamlit-agraph (vis.js para redes).
  • NLP & IA: Google Gen AI SDK (google-genai) com Gemini 2.5/2.0 Flash.

🛠️ Instalação e Configuração

Pré-requisitos

Passo a Passo

  1. Clone o Repositório:
git clone [https://github.com/SEU_USUARIO/ecologia-conhecimento.git](https://github.com/SEU_USUARIO/ecologia-conhecimento.git)
cd ecologia-conhecimento
  1. Instale as dependências:
pip install -r requirements.txt
  1. Configure as credenciais: O projeto agora aceita tanto .streamlit/secrets.toml quanto variáveis de ambiente, o que facilita o deploy no Railway.

Variáveis esperadas:

GEMINI_API_KEY=...
NEO4J_URI=...
NEO4J_USERNAME=...
NEO4J_PASSWORD=...
  1. Deploy no Railway: Cadastre essas quatro chaves em Variables no painel do Railway. O app não depende mais de /app/.streamlit/secrets.toml para subir em produção.

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Painel de inteligência da produção acadêmica da UFSC

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