Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

在現在的網絡年代,各式各樣的網絡層出不窮,相信大多數人對於網絡都有著不同程度的認識與理解。而Gephi所能處理的網絡,應該說與人們所理解的網絡基本符合。人們已經具有或者能夠想象到的任何網絡基本上都可以用Gephi進行處理。

Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

Gephi在處理網絡時,需要把網絡轉換為節點與邊這樣一種簡化的形式。這種用節點與邊表示一組事物之間關係的方式,來源於圖論。Gephi還提供網絡三維與四維的支持,即不僅可以建立三維結構的網絡,還可以建立節點與邊具有生命期的四維網絡。

而這種動態網絡,以及Gephi內置的一些對網絡研究的模塊也為時下正引領多學科拓展的新興學科——網絡科學,提供了研究的基礎。一般認為圖論也是網絡科學的起源。

Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

到1936年之前,圖論在創立後的200年間一直處於停滯狀態,直到1960年數學家Erdos與Renyi發佈ER(Erdos-Renyi)隨機算法才開始復興。隨後,社會發現小世界的六度空間現象,激發了人們對網絡結構的興趣。

物理學家們也加入進來,1999年巴拉巴西(Albert-László Barabási)與他的學生髮現無尺度網絡現象並揭示出:“真實網絡由兩個定律支配著,生長機制和偏好連接”,且在多個領域的網絡證實。

Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

Gehpi提供的分析可以分為兩種,一種是通過不同的佈局算法,按照一定的方式排列節點在圖中的位置,並從節點的位置對網絡做出解讀,也就是直接把關係轉換為圖,並以圖形的方式研究網絡。

另一種是通過不同的統計算法,根據節點與邊的不同連接關係,用不同方式進行計算,計算的內容包括網絡的總體特徵、網絡的模塊化、節點的中心度、節點的路徑特徵、節點的動態度等。

這些統計得出的值會存儲到節點或邊的數據中,並在外觀中作用於節點與邊,最終也是顯示在圖形上,供研究發現網絡的特性。

Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

Gephi就是通過以上兩種方式進行網絡的分析,並且在新的Gephi 0.9.0與Gephi 0.9.1版本中,也把動態網絡支持作為數據的標準配置,再考慮Gephi本身的開放性,這樣的支持,也會為動態網絡研究插件的開發留下更多的機會。

可以這樣區別Gephi與圖論、網絡科學三者的關係:網絡科學繼承了圖論中對於圖的定義,使用相同的概念與術語,也有部分相同的研究內容;Gephi也繼承了圖論中對於圖的定義,使用相同的概念與術語,也有部分相同的研究內容,且包括網絡科學中對於網絡研究的模式與方法。Gephi主要用於網絡分析。

Gephi處理網絡時使用了什麼技術,怎麼解決遇到的問題?

為了讓Gephi簡單、好用。這可不容易做到,因為兩個原因,第一個原因是網絡還是很複雜的——Gephi的目的是通過製圖之類的方法讓用戶理解並分享它的知識。

第二個原因是好用的網絡操作需要高的計算性能,軟件需要更高級的複雜度。而我們正是做到了這一點,Gephi 0.7版本是這方面的里程碑。Gephi比我的原型Graphiltre要複雜得多,但用戶很容易操作,在某些方面更簡捷了、擁有更多的功能、用戶界面更豐富,同時工作流程還更流暢。

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