Narzędzia użytkownika

Narzędzia witryny

gephi

Różnice

Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.

Odnośnik do tego porównania

Both sides previous revision Previous revision
Next revision 		Previous revision
gephi [2014/12/17 03:26]
piotrsmolnicki 		gephi [2015/01/13 13:51] (aktualna)
jszech
Linia 1: Linia 1:
-Źródło: [[http://​semantic.cs.put.poznan.pl/​dokuwiki/​doku.php?​id=laboratorium-gephi-2]]+====== Gephi ======
  
-=====Analiza sieci społecznościowych w narzędziu Gephi (część II)===== +===== Opis programu ​=====
- +
-W drugiej części ćwiczenia studenci uczą się korzystać z algorytmów badania modularności sieci oraz analizują sieci dynamiczne oraz ich własności. Samodzielne ćwiczenie studenci wykonują na sieci reprezentującej geopolityczne i ekonomiczne powiązania między krajami.  +
- +
-===zaawansowana wizualizacja=== +
- +
-1. Otwórz menu ''​Tools''​ i wybierz opcję ''​Plugins''​. W zakładce //​Settings//​ upewnij się, że zaznaczone są opcje ''​Gephi Thirdparties plugins''​ oraz ''​Gephi Update Center''​. Przejdź do zakładki //Available plugins// i zainstaluj następujące wtyczki:  +
- +
-  * OpenOrd Layout +
-  * Circular Layout +
-  * GeoLayout +
-  * Geometric Transformations +
-  * Noverlap Layout +
-W razie konieczności zrestartuj program.  +
- +
-2. Pobierz zbiór danych {{:​les.miserables.gephi|les.miserables.gephi}} i otwórz go w Gephi. Wybierz layout //Force Atlas// i uruchom go korzystając z domyślnych parametrów.  +
- +
-3. Ustaw parametr ''​Repulsion strength''​ na 10 000 i zaobserwuj wynik. Ustaw ''​Autostab strength''​ na 100 000, a następnie wykorzystaj narzędzie do przenoszenia aby zmienić lokalizację zbioru punktów. Zaobserwuj wynik.  +
- +
-4. Algorytm //Force Atlas// ma złożoność rzędu $O(n^2)$ i bazuje na balansie sił, biorąc pod uwagę wagę krawędzi. Nadaje się do sieci o rozmiarze do 10 000 wierzchołków. Uruchom jeszcze raz ten rozkład, zmieniając (w trakcie działania algorytmu) następujące parametry:  +
- +
-  * ''​Autostab strength''​ = 2000 (większe wartości powodują wolniejszy ruch wierzchołków) +
-  * ''​Repulsion strength''​ = 1000 (siła wzajemnego odpychania się przez wierzchołki) +
-  * ''​Attraction strength''​ = 1 (siła, z jaką połączone wierzchołki się przyciągają) +
-  * ''​Gravity''​ = 100 (ogólna siła przyciągania wszystkich wierzchołków w kierunku centrum sieci aby uniknąć nadmiernego rozrzucenia wierzchołków) +
-  * ''​Attraction distrib''​. = true (powoduje przesunięcie hubów w kierunku peryferiów a autorytetów w kierunku centrum sieci). +
- +
-W trakcie działania algorytmu kliknij na dowolnym wierzchołku prawym klawiszem myszy i z menu kontekstowego wybierz opcję ''​Settle''​. Zaobserwuj wynik. Postaraj się uzyskać podobną wizualizację (do pokolorowania wierzchołków użyto cechy //​Modularity class//).  +
- +
-{{ :​forceatlas.png?​direct&​400 |}} +
- +
-5. Algorytm //​Fruchterman-Reingold//​ symuluje sieć jako zbiór cząstek obdarzonych masą (wierzchołki) i połączonych za pomocą sprężyn (krawędzie) o określonych siłach (wagi krawędzi). Ostateczny rozkład wierzchołków próbuje minimalizować całkowitą energię układu. Złożoność algorytmu to $O(n^2)$, a główną wadą jest długi czas obliczeń. Algorytm nadaje się do sieci o liczbie wierzchołków nieprzekraczającej 1000. Uruchom ten rozkład, zmieniając (w trakcie działania algorytmu) następujące parametry:  +
- +
-  * ''​Area''​ = 100 (obszar, na którym może być rysowana sieć) +
-  * ''​Area''​ = 100 000  +
-  * ''​Gravity''​ = 1000 (siła przyciągania wszystkich wierzchołków w kierunku centrum sieci aby uniknąć rozproszenia komponentów) +
-  * ''​Gravity''​ = 100 +
- +
-Postaraj się tak dobrać obszar i ciążenie, aby uzyskać wizualizację podobną do poniższej.  +
- +
-{{ :​fruchtmanreingold.png?​direct&​400 |}} +
- +
-6. Algorytm //Yifan-Hu Multilevel//​ to bardzo szybki algorytm wykorzystujący połączenie idei ukierunkowania wierzchołków przez siły reprezentujące krawędzie oraz odpychania wierzchołków przez odległe klastry. Klastry wierzchołków są aproksymowane do jednego meta-wierzchołka przez algorytm [[http://​en.wikipedia.org/​wiki/​Barnes-Hut|Barnesa-Huta]]. Złożoność algorytmu to $O(n log(n))$. Algorytm dobrze się sprawdza dla sieci o rozmiarze od 100 do 100 000 wierzchołków. Nie uwzględnia wag krawędzi. Uruchom rozkład Yifan-Hu Multilevel zmieniając (w trakcie działania algorytmu) następujące parametry:  +
- +
-  * ''​Step ratio''​ = 0.99 (większe wartości powodują poprawę jakości kosztem szybkości działania) +
-  * ''​Optimal distance''​ = 200 (naturalna długość „sprężyn”,​ większe wartości powodują większe rozrzucenie wierzchołków) +
-  * ''​Theta''​ = 1.0 (parametr algorytmu Barnesa-Huta,​ mniejsze wartości powodują większą precyzję wyliczeń) +
- +
-Postaraj się tak dobrać parametry rozkładu, aby uzyskać wizualizację podobną do poniższej.  +
- +
-{{ :​yifanhu.png?​direct&​400 |}} +
- +
-7. Algorytm //OpenOrd Layout// służy przede wszystkim do takiego rozmieszczenia wierzchołków,​ które wizualnie najbardziej separuje klastry występujące w sieci. Podstawą algorytmu jest algorytm Fruchtmana-Reingolda realizowany iteracyjnie z wykorzystaniem techniki symulowanego wyżarzania. Złożoność algorytmu jest rzędu $O(n log(n))$, algorytm radzi sobie z sieciami do 1 000 000 wierzchołków. Uruchom rozkład OpenOrd Layout zmieniając (w trakcie działania algorytmu) następujące parametry:  +
- +
-  * ''​Edge cut''​ = 0.95 (procentowa odległość między dwoma najbardziej odległymi wierzchołkami w sieci, większe wartości prowadzą do większej separacji klastrów) +
-  * ''​Num iterations''​ = 100, 800 (ściąganie i rozciąganie klastrów) +
- +
-Postaraj się tak dobrać parametry rozkładu, aby uzyskać wizualizację podobną do poniższej.  +
- +
-{{ :​openord.png?​direct&​400 |}} +
- +
-8. Algorytm //OpenOrd Layout// jest jednym z najlepszych algorytmów do wizualizacji dużych sieci. Pobierz plik {{:​internet_routers.gml.zip|internet_routers.gml.zip}} i otwórz go w nowym obszarze roboczym. Sprawdź, ile wierzchołków i krawędzi zawiera ta sieć, reprezentująca strukturę sieci Internet na poziomie systemów autonomicznych (jest to obraz z lipca 2006 r.) Wykorzystaj rozkład OpenOrd Layout w celu wizualizacji ogólnej struktury tej sieci.  +
- +
-9. Algorytm //Force Atlas 2// to ulepszona wersja algorytmu Force Atlas, mogąca obsługiwać duże sieci do 1 000 000 wierzchołków. Złożoność algorytmu to $O(n log(n))$ dzięki zastosowaniu algorytmu Barnesa-Huta do agregacji wierzchołków. Algorytm wykorzystuje do rozkładu wagę krawędzi. Uruchom rozkład Force Atlas 2 zmieniając (w trakcie działania algorytmu) następujące parametry:  +
- +
-  * ''​LinLog mode''​ = true (siła przyciągania wierzchołków rośnie liniowo, a siła odpychania wierzchołków rośnie logarytmicznie,​ w efekcie klastry stają się widoczniejsze) +
-  * ''​Scaling''​ = 100 (większe wartości generują bardziej rozrzedzone sieci) +
-  * ''​Edge weight influence''​ = 0, 0.5, 1 (wpływ wagi krawędzi na algorytm) +
- +
-Postaraj się tak dobrać parametry rozkładu, aby uzyskać wizualizację podobną do poniższej.  +
- +
-{{ :​forceatlas2.png?​direct&​400 |}} +
- +
-10. Algorytm //Circular Layout// jest jednym z najprostszych algorytmów. Wierzchołki są umieszczane na okręgu zgodnie z podanym kryterium. Złożoność algorytmu to $O(n)$, algorytm działa dla dowolnie dużych sieci, ale żadko udaje się wyprodukować przydatną wizualizację na podstawie surowych danych źródłowych. Wykorzystaj rozkład Circular Layout dokonując w nim następujących zmian:  +
- +
-  * ''​Order nodes by''​ = Degree +
-  * ''​Diameter size''​ = 50 (wielkość okręgu) +
- +
-Przejdź do zakładki //Ranking// i wskaż chęć zróżnicowania wielkości i kolorów wierzchołków w zależności od stopnia. Postaraj się, aby Twój ostateczny efekt był podobny do poniższego (być może musisz też mniejszych intensywność rysowania krawędzi)  +
- +
-{{ :​circular.png?​direct&​400 |}} +
- +
-11. Przydatnym sposobem wizualizacji jest algorytm //Radial Axis Layout//, umożliwiający dodatkowo grupowanie wierzchołków według zadanego kryterium. Upewnij się, że analizowana sieć ma wyznaczoną przynależność wierzchołków do modułów. Następnie wykorzystaj rozkład Radial Axis Layout ustalając następujące wartości parametrów:​  +
- +
-  * ''​Group nodes by''​ = Degree +
-  * ''​Group nodes by''​ = Modularity class +
-  * ''​Order nodes by''​ = Degree +
-  * ''​Draw spar/axis spiral''​ = true (w ten sposób bardziej uwypuklone zostają związki wewnątrz grupy) +
-  * ''​Ascending order''​ = true (w ten sposób bardziej uwypuklone zostają związki pomiędzy grupami) +
- +
-Postaraj się, aby Twój ostateczny efekt był podobny do poniższego.  +
- +
-{{ :​radialaxis.png?​direct&​400 |}} +
- +
-12. Załaduj zbiór danych {{:​airlines.gexf|airlines.gexf}}. Algorytm //Geo Layout// narysuje sieć w taki sposób, aby położenie każdego wierzchołka odpowiadało jego szerokości i długości geograficznej,​ przy zadanej metodzie odwzorowania na 2D. Wyświetl sieć, włącz wyświetlanie etykiet z nazwami lotnisk, a następnie sprawdź wpływ metod odwzorowania 2D na ostateczny wygląd sieci.  +
- +
-13. Ostatnie dwa rozkłady należy wykonać po przeprowadzeniu głównego rozkładu, ponieważ służą one do wprowadzania niewielkich poprawek do istniejącego rozkładu. Algorytm //Noverlap Layout// redukuje do minimum wzajemne nakładanie się węzłów. Powróć do obszaru pracy z danymi z „Nędzników” i uruchom algorytmy Yifan Hu z domyślnymi parametrami,​ zmieniając jedynie wielkość wyświetlania wierzchołka na 10 i optymalną odległość na 50. Po zakończonym algorytmie uruchom Noverlap Layout. Sprawdź efekt działania. Następnie, wprowadź następujące zmiany w parametrach,​ każdorazowo obserwując efekt:  +
- +
-  * ''​speed''​ = 0.1 +
-  * ''​ratio''​ = 2 +
-  * ''​margin''​ = 10 +
- +
-Następnie, włącz wyświetlanie etykiet wierzchołków i tak dobierz rozmiar etykiet, aby nieznacznie na siebie nachodziły. Wybierz rozkład //Label Adjust// i go uruchom. Postaraj się, aby ostateczna wizualizacja wyglądała podobnie do poniższej.  +
- +
-{{ :​noverlap.png?​direct&​400 |}} +
- +
-14. Włącz algorytm rozkładu //​Transformation//​ i spróbuj dokonać obrotów i translacji dowolnego rozkładu wokół osi OX, OY i OZ. +
  
 +  * **Do czego służy:** wizualizowanie skomplikowanych danych
 +  * **Strona www:​** ​
 +  * **Inicjatywy:​** ​
 +  * **Źródła**:​
 +[[http://​semantic.cs.put.poznan.pl/​dokuwiki/​doku.php?​id=laboratorium-gephi-1]]\\
 +[[http://​semantic.cs.put.poznan.pl/​dokuwiki/​doku.php?​id=laboratorium-gephi-2]]\\
gephi.1418783183.txt.gz · ostatnio zmienione: 2014/12/17 03:26 przez piotrsmolnicki

Narzędzia strony

Donate Powered by PHP Valid HTML5 Valid CSS Driven by DokuWiki