网络可视化工具

Gephi

是一款开源免费跨平台基于JVM的复杂网络分析软件,其主要用于各种网络和复杂系统,动态和分层图的交互可视化与探测开源工具。可用作:探索性数据分析,链接分析,社交网络分析,生物网络分析等。

     Gephi是一个应用于各种网络、复杂系统和动态分层图的交互可视化与探索平台,支持Windows、linux和Mac等各种操作系统。

Gephi提供了各类代表性图布局方法并允许用户进行布局设置。此外,Gephi在图的分析中加入时间以支持动态的网络分析,提供交互界面支持用户实时过滤网络,从过滤结果建立新网络。Gephi使用聚类和分层图的方法处理较大规模的图,通过加速探索编辑大型分层结构图来探究多层图,如社交区和网络交通图;利用数据属性和内置的聚类算法聚合图网络。Gephi处理的图规模上限约50000节点和 1000 0000条边。

CSV不记录网络布局及节点大小颜色等信息,导入速度较慢

dl  导入较快,不记录网络节点等信息

Pajek NET 不含网络布局信息

 

GDF(Geographical Data File),记录网络布局及节点大小颜色等信息,导入较快

gexf  导入较快

gml

graphml

 

vna  文件包含网络布局,颜色有变化

 

 

具有统计功能

包括聚类(模块化modularity)、

 

 

 

 

 

 

GraphViz

是一个由AT&T实验室开发的开源工具包,用于绘制DOT语言脚本描述的图形,支持多个平台:Windows、linux和Mac。它使用一个特定的DSL(领域特定语言):dot作为脚本语言,并使用布局引擎解析此脚本,提供自动布局算法。GraphViz提供了丰富的导出格式,如常用的图片格式SVG、PDF等,支持将结果输出整合到文本、网页和应用程序。

GraphViz的基本图元是节点和边,允许用户在dot脚本中定义节点和边的各自属性,如形状、颜色、填充模式、字样等。

GraphViz中的布局方法:

dot 默认布局方式,主要用于有向图,Sugiyama-style的层次布局

neato 基于spring-model(又称force-based)算法,基于应力减小(stress reduction)相称性均衡的(symmetric)布局算法,是一种多维尺度变化,是默认的安装启用用压力优化,可选择使用Kamada-kawai算法。

     运用虚拟的物理模型,

fdp 用于无向图,Fruchterman-Reingold 力导向算法,来均衡布局,有点类似neato

    但是性能和特征不同。与neato不同,fdp支持聚类子图。

sfdp 是一个多尺度力导向布局,采用Spring-electrical 模型,对应的Yi Fan Hu布局

     用重定义的多级方法来支持处理大图。但不支持聚类子图,也不能建模边长或权重。

 

twopi 径向布局,是一种辐射布局,由Wills提出。指定一个节点为布局的中心,扩展树的根。剩余的节点放置在一系列该中心的同心圆上,这个圆环用来对应节点到中心图论距离。

 

circo 圆环布局,将双向连通的组件用环来代替,尝试最小化边相交。然后,认为每个组件为一个单节点,获得的树按类似twopi风格,某些组件被认定为根节点。

 

osage 基于用户规定的聚集图的布局算法

 

 

graphviz的设计初衷是对有向图/无向图等进行自动布局,开发人员使用dot脚本定义图形元素,然后选择算法进行布局,最终导出结果。

 

根据dot脚本文件生成图,因此,是否有提供的dot文件,当现实端到端的网络图时。

 

 

WinGraphviz 是Win32/COM object (dot/neato library for Visual Basic and ASP).

Wigraf是一个基于WinGraphviz的

 

NetworkX,

一个Python包,用来生成、操作和研究复杂网络的结构、动态和功能。

它是一个免费的软件,在BSD协议下的可以修改它。可能需要用到GraphViz和matplotlib等库。

 

 

Pajek

是大型复杂网络分析工具,是用于研究目前所存在的各种复杂非线性网络的有力工具。Pajek在Windows环境下运行,用于带上千乃至数百万个结点大型网络的分析和可视化操作。在斯洛文尼亚语中Pajek是蜘蛛的意思。

通过Pajek可完成以下工作:

●在一个网络中搜索类(组成、重要结点的邻居、核等);

●获取属于同一类的结点,并分别显示出来,或者反映出结点的连接关系(更具体的局域视角);

●在类内收缩结点,并显示类之间的关系(全局视角)。

除普通网络(有向、无向、混合网络)外,Pajek还支持多关系网络,2-mode 网络(二分(二值)图-网络由两类异质结点构成),以及暂时性网络(动态图—网络随时间演化)。