PLAN DE DESARROLLO - 05_02_DEPENDENCY_GRAPH¶

🎯 VISIÓN GENERAL¶

El Dependency Graph es el sistema de visualización de rayos X de la arquitectura: transforma la red invisible de dependencias entre módulos en geometrías visuales comprensibles. Permite responder preguntas críticas como "¿Qué rompo si toco esto?", "¿Por qué este build tarda tanto?", "¿Dónde están los bottlenecks?".

Posición en pipeline: TERCERO (después de 00_CATALOG y 01_HIERARCHY)

Criticidad: ⭐⭐⭐⭐ (Alta - el sistema funciona sin él, pero nadie lo entiende)

📋 MARCO TEÓRICO-PRÁCTICO¶

Conceptos Fundamentales¶

Grafo Dirigido Acíclico (DAG): Estructura fundamental donde nodos = módulos, aristas = dependencias
Transitive Closure: Conjunto completo de dependencias indirectas
Critical Path: Secuencia más larga que determina tiempo de build
Centrality Metrics: Medidas de importancia de nodos en la red
Cycle Detection: Identificación de dependencias circulares prohibidas

Algoritmos Clave¶

Sugiyama's Framework: Layout jerárquico minimizando cruces
Fruchterman-Reingold: Force-directed layout para exploración
DFS con Colores: Detección de ciclos O(V+E)
Tarjan's Algorithm: Strongly Connected Components
Dijkstra/BFS: Shortest path entre módulos
Topological Sort: Ordenamiento de dependencias

Patterns Arquitectónicos¶

Adjacency List Representation: Para grafos sparse (típico en DSP)
Bidirectional Indexing: Forward + reverse para queries eficientes
Lazy Evaluation: Cálculos costosos solo cuando necesario
Filter Chain Pattern: Composición de filtros para subgrafos
Observer Pattern: Live monitoring de cambios

Métricas de Calidad¶

Graph Density: actual_edges / possible_edges (típico DSP: 0.01-0.05)
Average Path Length: Distancia promedio entre nodos
Diameter: Máxima distancia entre cualquier par
Modularity: Separación en comunidades
Churn Rate: (nodes_added + nodes_removed) / total_nodes

🔄 PRIORIZACIÓN Y DEPENDENCIAS¶

Orden de Implementación¶

FASE 1: FUNDACIÓN (Semanas 1-3)
├── 00_graph_construction (CRÍTICO - base de todo)
├── 01_visualization_engine (depende de 00)
├── 03_cycle_detection (depende de 00, crítico para validación)
└── 07_export_formats (depende de 00, habilita integración)

FASE 2: ANÁLISIS (Semanas 4-6)
├── 02_path_analysis (depende de 00)
├── 04_metrics_calculator (depende de 00)
└── 05_filtering_system (depende de 00, 01)

FASE 3: AVANZADO (Semanas 7-10)
├── 06_diff_visualization (depende de 00, 01)
├── 08_query_interface (depende de todos anteriores)
├── 09_live_monitoring (depende de 00, 03, 08)
└── 10_documentation_integration (depende de 01, 07)

FASE 4: INTEGRACIÓN (Semanas 11-12)
├── test_integration
├── interfaces
└── documentation

📝 TAREAS DETALLADAS¶

TAREA 1: Graph Construction Engine¶

Carpeta: 05_02_00_graph_construction Prioridad: 🔴 CRÍTICA (base de todo el subsistema)

DESARROLLO:

Core Data Structures
Implementar estructura Graph con:
- HashMap<UUID, Node> para acceso O(1) a nodos
- Vec<Edge> para lista de aristas
- HashMap<UUID, Vec<UUID>> adjacency list (forward)
- HashMap<UUID, Vec<UUID>> reverse adjacency list
Definir Node con: UUID, label, propiedades (nivel, categoría, CPU), metadata
Definir Edge con: source, target, tipo, version constraint, link strength
Construction Pipeline (5 etapas)
Etapa 1 - Data Loading:
- Leer catálogo desde subsistema 00_CATALOG
- Parser de YAML/JSON con error handling
- Crear conjunto inicial de nodos
Etapa 2 - Edge Creation:
- Procesar dependencies de cada módulo
- Validar que target nodes existen
- Crear aristas dirigidas
Etapa 3 - Property Enrichment:
- Añadir propiedades desde catálogo
- Calcular degree (in/out) de cada nodo
- Aplicar colorización por nivel (L0=azul, L1=verde, L2=amarillo, L3=rojo)
Etapa 4 - Validation:
- Verificar DAG usando subsistema 01_HIERARCHY
- Confirmar jerarquía respetada
- Detectar nodos aislados (warnings)
Etapa 5 - Indexing:
- Construir índices para búsquedas rápidas
- Preparar estructuras para traversal
- Cachear cálculos costosos (transitive closure)
Optimization Strategies
Sparse representation con adjacency lists
Bidirectional indexing para queries upstream/downstream
Lazy evaluation de transitive closure
Cache invalidation selectiva
Testing Framework
Unit tests: creación de nodos/aristas, validación de estructura
Integration tests: carga desde catálogo real
Performance tests: construcción con 500+ módulos < 10s
Edge cases: grafos vacíos, nodos aislados, dependencias faltantes
Documentación
API documentation de Graph, Node, Edge
Pipeline flow diagrams
Complexity analysis (tiempo/espacio)
Usage examples con módulos reales

ENTREGABLES: - [ ] Graph data structures implementadas - [ ] Pipeline de construcción de 5 etapas funcional - [ ] Tests pasando (coverage >90%) - [ ] Documentación completa - [ ] Benchmark: construcción de 500 nodos en <10s

ESTIMACIÓN: 1.5 semanas

TAREA 2: Visualization Engine¶

Carpeta: 05_02_01_visualization_engine Prioridad: 🟠 ALTA (habilita uso del sistema) Dependencias: 00_graph_construction

DESARROLLO:

Layout Algorithms
Hierarchical Layout (Sugiyama):
- Implementar layer assignment (L0→L1→L2→L3)
- Crossing minimization entre niveles
- Coordinate assignment para minimizar edge length
Force-Directed Layout (Fruchterman-Reingold):
- Repulsión entre nodos
- Atracción en aristas
- Iteración hasta convergencia
Circular Layout: Nodos en círculo, útil para clusters
Tree Layout (Reingold-Tilford): Para subgrafos arbóreos
Rendering Backends
GraphViz DOT Integration:
- Generador de sintaxis DOT
- Invocación de dot command
- Export a SVG/PNG/PDF
D3.js Web Rendering:
- JSON serialization del grafo
- HTML template con D3 embed
- Interactividad: zoom, pan, tooltips
ASCII Art Renderer:
- Simplificación a árbol para terminal
- Box-drawing characters
Mermaid Generator:
- Sintaxis Mermaid para Markdown
- Renderizable en GitHub/GitLab
Styling System
Colorización por nivel:
- L0_KERNEL → Azul (#0066CC)
- L1_ATOM → Verde (#00AA44)
- L2_CELL → Amarillo (#FFAA00)
- L3_ENGINE → Rojo (#CC0000)
Estilos por estado:
- Stable → Sólido
- Beta → Punteado
- Deprecated → Gris + strikethrough
- Experimental → Dash-dot
Métricas visuales:
- CPU usage → Grosor de borde
- Dependencies count → Tamaño de nodo
- Critical path → Aristas gruesas
Testing Framework
Unit tests: cada algoritmo de layout
Visual regression tests: comparar renders
Performance: layout de 500 nodos < 5s
Cross-browser testing para D3
Documentación
Layout algorithms explicados
Styling guide
Rendering pipeline
Customization API

ENTREGABLES: - [ ] 4 algoritmos de layout implementados - [ ] 4 backends de rendering funcionales - [ ] Sistema de estilos completo - [ ] Tests pasando - [ ] Galería de ejemplos visuales

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 3: Path Analysis Engine¶

Carpeta: 05_02_02_path_analysis Prioridad: 🟠 ALTA (esencial para debugging) Dependencias: 00_graph_construction

DESARROLLO:

Critical Path Analysis
Asignar pesos a nodos (tiempo compilación, CPU cycles)
Implementar longest path algorithm
Identificar secuencia que determina build time
Visualizar critical path destacado
Dependency Chain Computation
Direct dependencies (depth 1)
Transitive closure completo
Árbol de expansión desde módulo dado
Reverse dependencies (quién usa este módulo)
Impact Analysis
"Blast radius" de un cambio
Reverse transitive closure
Cálculo de módulos afectados
Visualización de área de impacto
Shortest Path Queries
Implementar Dijkstra/BFS
Encontrar camino más corto entre A y B
Múltiples paths alternativos
Path comparison
Path Metrics
Latency Accumulation: suma de latencias en path
CPU Cascade: suma de CPU de todos los módulos necesarios
Depth Statistics: avg depth, max depth, width por nivel
Bottleneck Identification: nodos con máximo betweenness
Testing Framework
Unit tests: algoritmos de paths
Integration tests: métricas con grafo real
Performance: path queries < 100ms
Correctness: validar contra resultados conocidos
Documentación
Algorithm explanations
Metrics interpretation guide
API reference
Use cases examples

ENTREGABLES: - [ ] Critical path detection funcional - [ ] Dependency chain calculator completo - [ ] Impact analysis operativo - [ ] Path metrics implementadas - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación con ejemplos

ESTIMACIÓN: 1.5 semanas

TAREA 4: Cycle Detection System¶

Carpeta: 05_02_03_cycle_detection Prioridad: 🔴 CRÍTICA (validación arquitectónica) Dependencias: 00_graph_construction

DESARROLLO:

Detection Algorithms
DFS con Colores (primary):
- Estados: WHITE (no visitado), GRAY (en proceso), BLACK (completado)
- Detectar back edge a nodo GRAY
- Complejidad O(V+E)
- Retornar path completo del ciclo
Tarjan's SCC:
- Strongly Connected Components
- Agrupar ciclos relacionados
- Útil para análisis de clusters circulares
Topological Sort Failure:
- Backup method
- Si falla sort → hay ciclo
- Menos informativo pero rápido
Cycle Visualization
Highlighting de nodos en ciclo (rojo brillante)
Aristas del ciclo en línea gruesa roja
Resto del grafo atenuado a gris

Path display legible:

CYCLE DETECTED:
  ModuleA (L2_Cell)
    → ModuleB (L2_Cell)
    → ModuleC (L2_Cell)
    → ModuleA  ← CYCLE CLOSES HERE

Breaking Suggestions (AI-assisted)
Analizar estructura del ciclo
Identificar arista más débil (menor coupling)
Sugerir refactoring:
- "Extract common logic to new L1_Atom"
- "Invert dependency using interface"
- "Remove dependency X → Y"
Rankear sugerencias por impacto
Integration con Validation
Hook en construcción del grafo
Fail-fast si ciclo detectado
Integration con CI/CD (pre-commit hook)
Alertas automáticas a desarrolladores
Testing Framework
Unit tests: ciclos conocidos detectados
False positives/negatives: 0%
Performance: detección en grafo de 500 nodos < 1s
Edge cases: múltiples ciclos, ciclos anidados
Documentación
Algorithm explanation con visuales
Breaking strategies guide
CI/CD integration tutorial
Case studies de ciclos reales resueltos

ENTREGABLES: - [ ] 3 algoritmos de detección implementados - [ ] Visualización de ciclos funcional - [ ] Sistema de sugerencias operativo - [ ] Integration con CI/CD - [ ] Tests pasando (0 false positives/negatives) - [ ] Documentación completa

ESTIMACIÓN: 1 semana

TAREA 5: Metrics Calculator¶

Carpeta: 05_02_04_metrics_calculator Prioridad: 🟡 MEDIA (análisis cuantitativo) Dependencias: 00_graph_construction

DESARROLLO:

Node Metrics
Degree Metrics:
- In-degree: cuántos dependen de este
- Out-degree: de cuántos depende este
- Total degree: in + out
Centrality Metrics:
- Betweenness: frecuencia en shortest paths
- Closeness: cercanía a todos los demás
- Eigenvector: importancia por conectividad
Clustering Coefficient:
- Conectividad entre vecinos
- Hub detection (bajo clustering)
- Dense cluster detection (alto clustering)
Graph-Level Metrics
Density: actual_edges / possible_edges
Average Path Length: promedio de distancias
Diameter: máxima distancia entre nodos
Modularity: separación en comunidades
Components: número de subgrafos desconectados
DSP-Specific Metrics
Total CPU Budget: suma de CPU de módulos alcanzables
Maximum Latency Path: path con mayor latencia total
Reusability Score:
- L0 con alto in-degree = excelente
- L3 con alto in-degree = problema
- Fórmula ponderada por nivel
Metric Visualization
Histogramas de distribuciones
Heatmaps de centralidad
Time-series de evolución
Comparación con thresholds normales
Alerting System
Thresholds configurables
Alertas cuando métricas fuera de rango:
- "Module X has 50+ dependencies (threshold: 20)"
- "Graph density increased 200% (threshold: 50%)"
Integration con monitoring
Testing Framework
Unit tests: cada métrica calculada correctamente
Synthetic graphs con propiedades conocidas
Performance: todas las métricas < 1s para 500 nodos
Accuracy: comparar con NetworkX results
Documentación
Metric definitions con fórmulas
Interpretation guide (qué significan)
Normal ranges para DSP systems
Troubleshooting guide

ENTREGABLES: - [ ] 10+ métricas implementadas - [ ] Sistema de alertas funcional - [ ] Visualización de métricas - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación con interpretation guide

ESTIMACIÓN: 1 semana

TAREA 6: Filtering System¶

Carpeta: 05_02_05_filtering_system Prioridad: 🟡 MEDIA (usabilidad para grafos grandes) Dependencias: 00_graph_construction, 01_visualization_engine

DESARROLLO:

Filter Types Implementation
Hierarchical Filters:
- Por nivel: "Solo L0 y L1"
- Por rango: "L1 a L2"
- Exclusión: "Todo excepto L3"
Category Filters:
- Inclusión: "Solo FILTERS y OSCILLATORS"
- Exclusión: "Sin UTILITIES"
- Wildcards: "FILTER*"
Dependency Filters:
- Downstream: "Todo lo que depende de X"
- Upstream: "Todo lo que X necesita"
- Path: "Solo camino entre A y B"
Metric Filters:
- "CPU usage > 100 cycles"
- "Latency > 0 samples"
- "In-degree > 5"
State Filters:
- "Solo STABLE"
- "Sin DEPRECATED"
- "Solo EXPERIMENTAL"
Filter Chain Pattern

Composición fluent API:

graph
  .filter_by_level([L1, L2])
  .filter_by_category(["FILTER"])
  .filter_downstream_from("svf_filter")
  .visualize()

Aplicación secuencial (intersección)
Lazy evaluation para performance
Cache de resultados intermedios
Interactive UI (web)
Checkboxes para niveles
Dropdown para categorías
Search bar para módulos
Sliders para métricas numéricas
"Reset filters" button
"Save filter preset"
Filter Presets
Predefinidos útiles:
- "Only stable modules"
- "Critical path only"
- "High CPU modules"
- "Recently changed"
User-defined presets
Import/export de presets
Testing Framework
Unit tests: cada tipo de filtro
Correctness: validar resultados esperados
Performance: filtrado < 100ms
Edge cases: filtros que retornan vacío
Documentación
Filter types guide
Chain pattern examples
Preset creation tutorial
Best practices para grafos grandes

ENTREGABLES: - [ ] 5 tipos de filtros implementados - [ ] Filter chain pattern funcional - [ ] UI interactiva (web) - [ ] Sistema de presets - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación con ejemplos

ESTIMACIÓN: 1.5 semanas

TAREA 7: Diff Visualization Engine¶

Carpeta: 05_02_06_diff_visualization Prioridad: 🟡 MEDIA (evolución temporal) Dependencias: 00_graph_construction, 01_visualization_engine

DESARROLLO:

Change Detection
Structural Changes:
- Nodos añadidos (detectar por UUID)
- Nodos removidos
- Nodos modificados (propiedades cambiadas)
Dependency Changes:
- Aristas añadidas
- Aristas removidas
- Aristas modificadas (peso, tipo)
Property Changes:
- Cambio de nivel jerárquico
- Cambio significativo de CPU (>20%)
- Status change (stable → deprecated)
Diff Algorithms
Graph isomorphism para matching
Property diffing por nodo
Edge set difference (A - B, B - A)
Change categorization (breaking vs non-breaking)
Visualization Modes
Side-by-Side:
- Grafo A (before) | Grafo B (after)
- Sincronización de zoom/pan
- Highlight de elementos cambiados
Overlay:
- Un solo grafo con colorización:
- Verde = nuevo
- Rojo = eliminado
- Amarillo = modificado
- Gris = sin cambio
Animation (web):
- Transición animada A → B
- Nodos se mueven/aparecen/desaparecen
- Smooth transitions
Change Metrics
Churn Rate: (added + removed) / total
Dependency Volatility: cambios en aristas
Impact Radius: módulos afectados indirectamente
Breaking Changes: violaciones de jerarquía
Complexity Delta: cambio en métricas
Git Integration
Comparar entre commits: diff HEAD~1 HEAD
Comparar entre branches: diff main feature-X
Comparar entre tags: diff v1.5.0 v1.6.0
Auto-detection de versiones
Testing Framework
Unit tests: change detection correcta
Visual regression: renders consistentes
Performance: diff < 5s para 500 nodos
Git integration: múltiples repos
Documentación
Diff algorithm explanation
Visualization modes guide
Git integration tutorial
Interpreting changes guide

ENTREGABLES: - [ ] Change detection implementada - [ ] 3 modos de visualización funcionales - [ ] Git integration operativa - [ ] Métricas de cambio calculadas - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación completa

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 8: Export Formats Module¶

Carpeta: 05_02_07_export_formats Prioridad: 🟠 ALTA (interoperabilidad) Dependencias: 00_graph_construction

DESARROLLO:

GraphViz DOT Exporter
Sintaxis DOT completa
Propiedades visuales (color, shape, style)
Subgraphs para niveles jerárquicos
Attributes para nodos/aristas

Ejemplo output:

digraph Dependencies {
  node [shape=box];
  "add_kernel" [color=blue, label="add_kernel\nL0_KERNEL"];
  "svf_filter" [color=green, label="svf_filter\nL1_ATOM"];
  "svf_filter" -> "add_kernel";
}

GML (Graph Modeling Language) Exporter
Formato estándar para intercambio
Propiedades de nodos/aristas
Importable en Gephi, Cytoscape
Metadata preservation
GraphML Exporter
XML-based format
Schema definition
Complex properties support
Namespaces para extensiones
JSON Exporter

Estructura limpia:

{
  "nodes": [
    {"id": "uuid1", "label": "add_kernel", "level": "L0"}
  ],
  "edges": [
    {"source": "uuid2", "target": "uuid1", "type": "required"}
  ]
}

Opción compacta vs verbose
JSON Lines para streaming
Mermaid Exporter

Sintaxis Mermaid para Markdown:

graph TD
  A[add_kernel L0] --> B[svf_filter L1]
  B --> C[synth_voice L2]

Renderizable en GitHub/GitLab
Limitaciones de tamaño consideradas
CSV Exporter (para análisis)
Nodes table: id, label, level, category, properties
Edges table: source, target, type, weight
Importable en Excel, R, Python pandas
Proper escaping de caracteres especiales
Testing Framework
Unit tests: cada formato válido
Round-trip tests: export → import → compare
Compatibility: validar con herramientas externas
Large graphs: exportar 1000+ nodos
Documentación
Format specifications
Import guides para herramientas populares
API reference
Examples para cada formato

ENTREGABLES: - [ ] 6 formatos de export implementados - [ ] Validación de formatos - [ ] Tests pasando (incluyendo round-trip) - [ ] Documentación con import guides

ESTIMACIÓN: 1.5 semanas

TAREA 9: Query Interface¶

Carpeta: 05_02_08_query_interface Prioridad: 🟡 MEDIA (programmatic access) Dependencias: Todos los anteriores

DESARROLLO:

Core Query API

Node Queries:

graph.find_node("svf_filter")
graph.get_nodes_by_level(L1_ATOM)
graph.get_nodes_by_category("FILTER")
graph.get_nodes_with_property(cpu_cycles__lt=100)

Dependency Queries:

graph.get_dependencies("module_id")  # direct
graph.get_dependents("module_id")
graph.get_all_dependencies("module_id")  # transitive
graph.get_all_dependents("module_id")

Path Queries:

graph.shortest_path("module_a", "module_b")
graph.all_paths_between("module_a", "module_b")
graph.critical_path()

Analysis Queries:

graph.find_cycles()
graph.find_isolated_nodes()
graph.compute_metrics()

Query Language (DSL - opcional)

SQL-like syntax:

FIND modules WHERE
  level = L1_ATOM
  AND category IN ["FILTER", "OSCILLATOR"]
  AND cpu_cycles < 100
  AND used_by_count > 3
ORDER BY cpu_cycles ASC
LIMIT 10

Parser implementation
Query optimizer
Error reporting
Fluent Interface

Method chaining:

graph.nodes()
     .filter_level(L1_ATOM)
     .filter_category("FILTER")
     .sort_by("cpu_cycles")
     .limit(10)
     .execute()

Lazy evaluation
Type safety
Caching Layer
Query result caching
Invalidation estratégica
LRU eviction
Cache statistics
Batch Operations
Múltiples queries en un request
Transaction-like semantics
Rollback capability
Performance optimization
Testing Framework
Unit tests: cada query type
Performance: queries < 100ms (95^th percentile)
Correctness: validar contra ground truth
Edge cases: empty results, large result sets
Documentación
API reference completo
Query examples por use case
Performance tuning guide
DSL grammar specification

ENTREGABLES: - [ ] Core query API implementada - [ ] DSL opcional funcional - [ ] Caching layer operativo - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación completa con ejemplos

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 10: Live Monitoring System¶

Carpeta: 05_02_09_live_monitoring Prioridad: 🟡 MEDIA (desarrollo activo) Dependencias: 00_graph_construction, 03_cycle_detection, 08_query_interface

DESARROLLO:

File System Watching
Monitor de cambios en YAML manifests
Debouncing para múltiples cambios rápidos
Selective monitoring (solo archivos relevantes)
Cross-platform support (Windows/Linux/Mac)
Incremental Update Engine
Detectar qué cambió exactamente
Actualizar solo nodos/aristas afectados
Evitar reconstrucción completa
Diff computation eficiente
Git Hook Integration
Pre-commit Hook:
- Validar grafo antes de commit
- Detectar ciclos nuevos
- Verificar jerarquía respetada
- Fail si violaciones encontradas
Post-merge Hook:
- Recalcular grafo después de merge
- Detectar conflictos arquitectónicos
- Generar reporte de cambios
CI/CD Integration:
- GitHub Actions workflow
- GitLab CI pipeline
- Automated diagram updates
Alert System

Alerta: Nuevo Ciclo:

⚠️  CYCLE DETECTED in commit abc123f
Module A → Module B → Module C → Module A
Author: @developer
Action: Review required before merge

Alerta: Jerarquía Violada:

⚠️  HIERARCHY VIOLATION
L1_Atom "filter_x" now depends on L2_Cell "voice_y"
This breaks composition rules.

Alerta: Complejidad Spike:

📈 COMPLEXITY INCREASE
Module "engine_z" dependencies: 10 → 25
Consider refactoring.

Alerta: Critical Path Lengthened:

⏱️  BUILD TIME IMPACT
Critical path: 8 → 12 modules
Estimated build time +40%

Notification Channels
Terminal output (colored)
Email notifications
Slack/Discord webhooks
GitHub comments en PRs
Dashboard web
Configuration System
Alert thresholds configurables
Notification preferences
Ignored patterns
Custom rules
Testing Framework
Unit tests: change detection
Integration tests: git hooks
Performance: incremental updates < 2s
Alert accuracy: no false alarms
Documentación
Setup guide para hooks
Configuration reference
Alert interpretation guide
CI/CD integration tutorial

ENTREGABLES: - [ ] File watching implementado - [ ] Incremental updates funcional - [ ] Git hooks operativos - [ ] Alert system completo - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación de setup

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 11: Documentation Integration¶

Carpeta: 05_02_10_documentation_integration Prioridad: 🟡 MEDIA (auto-documentation) Dependencias: 01_visualization_engine, 07_export_formats

DESARROLLO:

Automatic Diagram Generation
Por módulo: diagrama de dependencias locales
Por nivel: vista completa de L0, L1, L2, L3
Arquitectura general: grafo completo sistema
Subgrafos temáticos: por categoría (filters, oscillators, etc)
Markdown Template System

Templates para diferentes tipos de docs:

# Module: {{module_name}}

## Dependencies
![Dependencies](graphs/{{module_id}}_deps.svg)

This module depends on:
{{#each dependencies}}
- {{name}} ({{level}})
{{/each}}

Variable substitution
Conditional sections
Loop constructs
Build Integration
Hook en build process:
1. Reconstruir grafo desde fuentes
2. Regenerar todos los diagramas
3. Actualizar Markdown files
4. Commit si cambios detectados
Parallel generation para speed
Error handling graceful
Sync System
Detectar docs desactualizadas
Auto-regeneration triggered por cambios
Version tagging en diagramas
Timestamp tracking
Format Options
SVG (vectorial, escalable)
PNG (raster, universal)
PDF (print-ready)
Mermaid embebido (interactive en web)
Documentation Website Integration
MkDocs plugin
Sphinx extension
Docusaurus component
Static site generator agnostic
Testing Framework
Unit tests: template rendering
Integration tests: full doc generation
Visual tests: diagram correctness
Performance: regen all docs < 30s
Documentación
Template creation guide
Build integration tutorial
Customization reference
Best practices

ENTREGABLES: - [ ] Auto diagram generation funcional - [ ] Template system implementado - [ ] Build integration operativa - [ ] Sync system completo - [ ] Tests pasando - [ ] Documentación de uso

ESTIMACIÓN: 1.5 semanas

TAREA 12: Integration Testing & Validation¶

Carpeta: 05_02_test_integration Prioridad: 🔴 CRÍTICA (quality assurance) Dependencias: Todas las anteriores

DESARROLLO:

End-to-End Test Suite
Complete Workflow Tests:
- Carga de catálogo → construcción → visualización → export
- Detección de ciclos en grafo real
- Path analysis con datos reales
- Diff entre versiones reales
Cross-Module Tests:
- Integration con 00_CATALOG
- Integration con 01_HIERARCHY
- Integration con 32_DOCUMENTATION
- Integration con 33_RELEASE_MANAGEMENT
Cross-Subsystem Validation
Validar coherencia con catálogo
Verificar reglas de jerarquía aplicadas
Comprobar métricas consistentes
Validar exports importables
Regression Test Automation
Test suite para cada release
Golden file testing (expected outputs)
Performance regression detection
Backward compatibility tests
Performance Validation Suite
Load Tests:
- 100 nodos: <1s construcción
- 500 nodos: <10s construcción
- 1000 nodos: <30s construcción
- 5000 nodos: <2min construcción
Stress Tests:
- Grafo denso (alta conectividad)
- Grafo profundo (muchos niveles)
- Queries simultáneos
- Múltiples visualizaciones paralelas
Quality Gates
Test coverage >90%
0 ciclos en producción
Performance dentro de SLAs
0 memory leaks
Thread safety verificada
Testing Infrastructure
CI/CD pipeline setup
Automated test execution
Test result reporting
Coverage tracking
Documentación
Test strategy document
Test case catalog
Performance benchmarks
Troubleshooting guide

ENTREGABLES: - [ ] E2E test suite completa - [ ] Regression tests automatizados - [ ] Performance validation passing - [ ] CI/CD pipeline configurado - [ ] Coverage >90% - [ ] Documentación de testing

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 13: System Integration & Interfaces¶

Carpeta: 05_02_interfaces Prioridad: 🟠 ALTA (conectividad) Dependencias: TAREA 12

DESARROLLO:

Conectores con Subsistemas (según SYMLINKS)
00_CATALOG_REGISTRY:
- Interface para leer module catalog
- Subscription a cambios de catálogo
- Validation de referencias
01_HIERARCHY_FRAMEWORK:
- Interface para validar reglas
- Query de composition rules
- Hierarchy constraint checking
18_QUALITY_METRICS:
- Export de graph metrics
- Integration de architectural metrics
- Shared metric definitions
32_DOCUMENTATION_SYSTEM:
- Diagram generation API
- Auto-generated content provider
- Template integration
33_RELEASE_MANAGEMENT:
- Graph validation hooks
- Version comparison API
- Breaking change detection
Event Bus Implementation
Publish/Subscribe pattern
Event types:
- GraphConstructed
- CycleDetected
- MetricsUpdated
- VisualizationGenerated
Event handlers registration
Async event processing
Shared State Management
Centralized graph instance
Thread-safe access
Cache coherence
State synchronization
Communication Protocols
REST API (para web UI):
- GET /graph - obtener grafo completo
- GET /graph/node/{id} - nodo específico
- POST /graph/query - ejecutar query
- GET /graph/visualize - generar visualización
gRPC (para performance):
- Streaming updates
- Bidirectional communication
- Protocol buffers
CLI Interface:
- Commands: graph build, graph query, graph export
- Interactive mode
- Script-friendly output
Data Contracts
Schema definitions (JSON Schema, Protobuf)
Version compatibility
Migration strategies
Backward compatibility guarantees
Testing Framework
Integration tests con cada subsistema
API contract tests
Protocol validation
Communication reliability tests
Documentación
Interface specifications
API documentation (OpenAPI/Swagger)
Integration guides
Protocol references

ENTREGABLES: - [ ] Conectores con 5 subsistemas funcionales - [ ] Event bus implementado - [ ] Communication protocols operativos - [ ] Data contracts definidos - [ ] Tests de integración pasando - [ ] Documentación completa

ESTIMACIÓN: 2 semanas

TAREA 14: Documentation Package¶

Carpeta: 05_02_documentation Prioridad: 🟠 ALTA (knowledge transfer) Dependencias: Todas las anteriores

DESARROLLO:

Complete API Reference
Auto-generated from code (Doxygen/JSDoc/rustdoc)
Cada función/clase documentada
Parameters, returns, exceptions
Code examples inline
Cross-references entre APIs
Developer Guide
Getting Started:
- Installation
- First visualization
- Basic queries
- Common workflows
Architecture Overview:
- System design
- Component interactions
- Data flow
- Extension points
Advanced Topics:
- Custom layouts
- Performance optimization
- Plugin development
- Algorithm customization
User Manual
For Architects:
- Interpreting visualizations
- Making architectural decisions
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ENTREGABLES: - [ ] API reference completo - [ ] Developer guide escrito - [ ] User manual para 3 audiencias - [ ] Migration guides disponibles - [ ] Architecture diagrams creados - [ ] Tutorial series completa - [ ] Documentation website deployed

ESTIMACIÓN: 2 semanas

📊 CRONOGRAMA RESUMIDO¶

FASE 1: FUNDACIÓN (Semanas 1-3)
├── Semana 1: TAREA 1 (graph_construction)
├── Semana 2: TAREA 2 (visualization_engine)
└── Semana 3: TAREA 3 (path_analysis) + TAREA 4 (cycle_detection)

FASE 2: ANÁLISIS (Semanas 4-6)
├── Semana 4: TAREA 5 (metrics_calculator) + TAREA 8 (export_formats)
├── Semana 5: TAREA 6 (filtering_system)
└── Semana 6: TAREA 7 (diff_visualization)

FASE 3: AVANZADO (Semanas 7-10)
├── Semana 7-8: TAREA 9 (query_interface)
├── Semana 9: TAREA 10 (live_monitoring)
└── Semana 10: TAREA 11 (documentation_integration)

FASE 4: INTEGRACIÓN (Semanas 11-14)
├── Semana 11-12: TAREA 12 (integration testing)
├── Semana 13: TAREA 13 (interfaces)
└── Semana 14: TAREA 14 (documentation)

Total estimado: 14 semanas (3.5 meses)

✅ CRITERIOS DE ÉXITO GLOBALES¶

Funcionales¶

Performance¶

Construcción de 500 nodos: <10 segundos
Visualización web: <2s load time
Queries: 95^th percentile <100ms
Diff generation: <5 segundos
Incremental updates: <2 segundos
Export: <5s para cualquier formato
Soporta grafos de 2000+ nodos sin degradación

Calidad¶

Test coverage: >90%
0 memory leaks detectados
Thread-safe: verificado con ThreadSanitizer
Documentation: 100% de APIs documentadas
CI/CD: pipeline completo automatizado

Integración¶

Adoption¶

80%+ desarrolladores usan visualización mensualmente
50%+ bugs arquitectónicos detectados vía grafo
Onboarding 3x más rápido con visualizaciones
<5% false positive rate en alertas
Documentación rated >⅘ por usuarios

🚧 RIESGOS Y MITIGACIONES¶

Riesgo 1: Performance en grafos grandes¶

Impacto: Alto
Probabilidad: Media
Mitigación:
Lazy evaluation obligatoria
Filtrado como feature core (no opcional)
Incremental rendering
Virtualization para listas largas

Riesgo 2: Complejidad de visualización¶

Impacto: Medio
Probabilidad: Alta
Mitigación:
Múltiples layouts para diferentes casos de uso
Filtrado inteligente por defecto
Presets para casos comunes
Progressive disclosure de información

Riesgo 3: Sincronización con catálogo¶

Impacto: Alto
Probabilidad: Baja
Mitigación:
Event-driven updates
Validation estricta
Rollback capability
Monitoring de inconsistencias

Riesgo 4: Adopción de desarrolladores¶

Impacto: Muy Alto
Probabilidad: Media
Mitigación:
UX excellence desde día 1
Integration en workflows existentes
Documentación ejemplar
Training sessions
Champions internos

Riesgo 5: Escalabilidad futura¶

Impacto: Alto
Probabilidad: Media
Mitigación:
Arquitectura modular
Interfaces bien definidas
Performance budgets desde inicio
Regular profiling

📚 REFERENCIAS TÉCNICAS¶

Algoritmos¶

Sugiyama, K. et al. (1981) - "Methods for Visual Understanding of Hierarchical System Structures"
Fruchterman, T. & Reingold, E. (1991) - "Graph Drawing by Force-directed Placement"
Tarjan, R. (1972) - "Depth-First Search and Linear Graph Algorithms"
Dijkstra, E. (1959) - "A Note on Two Problems in Connexion with Graphs"

Herramientas y Librerías¶

GraphViz - Graph visualization software
D3.js - Data-driven documents for web
NetworkX (Python) - Complex networks analysis
petgraph (Rust) - Graph data structure library

Standards¶

DOT Language - GraphViz graph description language
GraphML - XML-based graph file format
GML - Graph Modeling Language
Mermaid - Markdown-based diagrams

Papers¶

Newman, M. (2006) - "Modularity and community structure in networks"
Brandes, U. (2001) - "A faster algorithm for betweenness centrality"
Barabási, A.L. (1999) - "Emergence of scaling in random networks"

🎯 MÉTRICAS DE ÉXITO DETALLADAS¶

Métrica	Target	Método de Medición
Graph construction time (500 nodes)	<10s	Automated benchmark
Visualization render time	<2s	Browser performance API
Query response time (p95)	<100ms	Histogram tracking
Cycle detection accuracy	100%	Unit tests + real data
Test coverage	>90%	Code coverage tool
API documentation completeness	100%	Automated checker
Export format support	6+	Feature matrix
Developer adoption	80%+ monthly	Usage analytics
Bug detection rate	50%+ proactive	Incident analysis
False positive alerts	<5%	Alert audit
Onboarding time reduction	3x faster	Training metrics
Documentation rating	>⅘	User surveys
Performance degradation (2000 nodes)	<50% vs 500	Scalability tests
Diff generation time	<5s	Benchmark suite
Live update latency	<2s	Monitoring

📦 ENTREGABLES FINALES¶

Código¶

14 módulos completamente implementados
Test suite completa (unit + integration + E2E)
CI/CD pipeline configurado
Performance benchmarks establecidos

Documentación¶

API reference completo (auto-generated)
Developer guide (arquitectura + uso)
User manual (3 audiencias)
Tutorial series (quick start + advanced)
Migration guides
Troubleshooting guide

Integraciones¶

Validación¶

Performance benchmarks passed
Quality gates achieved
Integration tests passing
User acceptance testing completed

Deployment¶

Production-ready release
Documentation website deployed
Monitoring dashboards configured
Training materials delivered

INICIO DEL DESARROLLO: Tras aprobación de este plan

DURACIÓN ESTIMADA: 14 semanas (3.5 meses)

EQUIPO SUGERIDO: - 1 Senior Developer (arquitectura + algoritmos) - 1 Mid-level Developer (visualización + UI) - 1 DevOps Engineer (integración + CI/CD) - 1 Technical Writer (documentación)

INVERSIÓN TOTAL: ~4-5 meses-persona

ROI ESPERADO: - Debugging 5x más rápido - Onboarding de 2 semanas → 2 días - 50%+ problemas detectados proactivamente - Documentación siempre actualizada - Refactoring seguro con análisis de impacto