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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82401| Type: | TCC |
| Title: | Evolução e tendências em plataformas de processamento de grafos em larga escala: uma revisão sistemática |
| Authors: | Silva, Joana Ranikelly de Araújo |
| Advisor: | Rezende, Cenez Araujo de |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | processamento de grafos;plataformas de grafos;revisão sistemática;escalabilidade;eficiência energética;interoperabilidade;segurança em grafos |
| Keywords in English : | graph processing;graph platforms;systematic literature review;scalability;energy efficiency;interoperability;graph security |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE |
| Issue Date: | 2025 |
| Citation: | SILVA, Joana Ranikelly de Araújo Silva. Evolução e tendências em plataformas de processamento de grafos em larga escala: uma revisão sistemática. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Software) - Campus de Russas, Universidade Federal do Ceará, Russas, 2025. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Este trabalho realizou uma revisão sistemática da literatura sobre plataformas de processamento de grafos em larga escala, com foco na evolução de soluções ao longo de 2013–2023 e nas tendên- cias emergentes para eficiência, escalabilidade, segurança e interoperabilidade. Selecionamos 13 estudos primários de alto impacto e organizamos suas contribuições em quatro ondas temáticas: (i) consolidação do modelo vertex-centric e extensões híbridas CPU+GPU; (ii) otimizações de I/O e novas arquiteturas de particionamento; (iii) observabilidade fina e elasticidade custo-sensível; e (iv) sustentabilidade energética, propriedade temporal e orquestração serverless. Nossos achados mostram ganhos de até 120× em tempo de execução, aceleração de 1.9× em TEPS/W, speed-ups de 14× em SSD prefetch e reduções de custo de 34 %, mas também identificam gargalos de comunicação, ausência de mecanismos de segurança e falta de benchmarks unificados. Propu- semos um roadmap para pesquisas futuras que inclui threat models para grafos distribuídos, particionamento adaptativo em streaming, APIs cross-framework, protótipos FaaS federado e digital twins de grafos em tempo real. Por meio desta síntese, oferecemos subsídios teóricos e práticos para orientar o desenvolvimento de novas plataformas que equilibrem desempenho, resiliência e confiança em ambientes heterogêneos de nuvem e edge. |
| Abstract: | We present a systematic literature review of large-scale graph processing platforms spanning 2013–2023, examining how solutions have evolved to address efficiency, scalability, security, and interoperability. Thirteen high-impact primary studies were selected and classified into four thematic “waves”: (1) consolidation of vertex-centric models with CPU+GPU extensions; (2) I/O optimizations and novel partitioning architectures; (3) fine-grained observability and cost-aware elasticity; and (4) energy sustainability, temporal property graphs, and serverless orchestration. Our synthesis reveals performance gains up to 120× in execution time, 1.9× improvements in TEPS/W, 14× speed-ups via SSD prefetch, and 34 % cost reductions, alongside persistent communication bottlenecks, a near-complete absence of integrated security mechanisms, and a lack of unified benchmarking frameworks. We propose a future research roadmap including distributed graph threat modeling, adaptive streaming partitioning, cross-platform APIs, federated FaaS prototypes, and real-time graph digital twins. This work provides both theoretical insights and practical guidelines for designing next-generation graph processing platforms that balance high performance, resilience, and trustworthiness in heterogeneous cloud-edge environments. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82401 |
| Author's ORCID: | https://orcid.org/0009-0009-0104-1131 |
| Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/5188208192370037 |
| Access Rights: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA DE SOFTWARE - RUSSAS - Monografias |
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| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
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