科学网-网络可视化软件推荐两款-张俊鹏的博文

网络可视化软件推荐两款

2021-11-6 08:09

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写在前面

网络是一种数据，也是一种信息和知识。在信息时代，网路无处不在。例如，人与人之间的关系、城市与城市之间交通关系、论文引证关系、基因之间的关系、信号之间的关系、蛋白质间的互作关系等等，都可以构成错综复杂的网络数据。对于网络而言，主要分为有向、无向和混合（包含有向和无向）三种类型。有向网络内节点之间具有方向性，而无向网络内节点之间没有方向性。可视化为理解网络数据提供了一个有效途径，那么网络数据如何进行可视化呢？这次就推荐两款通用的网络可视化软件：Cytoscape和Gephi。

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Cytoscape

Cytoscape（图1，https://cytoscape.org/）是一款开源软件，最初是为生物学研究而设计的，其输入数据主要是生物网络数据。现在，Cytoscape 变成了复杂网络分析和可视化的通用平台了。Cytoscape的核心单元能够实现数据整合、分析和可视化，而插件（Plugins）单元进一步丰富了Cytoscape平台的实用功能。这些插件能够做网络和分子图谱分析、新布局、支持新的文件格式、脚本和数据库链接等。目前，Cytoscape的插件数超过245个。从2002年7月发布v0.8版本到现在的v3.9.0版本，Cytoscape每年至少更新一次。接近20年的开发和更新，Cytoscape已成为网络可视化的主流软件。

图1 Cytoscape主页

Cytoscape充分利用插件资源进行网络数据的可视化，有些网络可视化结果非常赏心悦目，例如图2所示。其他详细功能，下载后只能自己慢慢琢磨了。

图2 Cytoscape制作的样图

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Gephi

Gephi（图3，https://gephi.org/）也是一个开源软件，从开始出现就旨在打造网络可视化通用平台。Gephi的口号：协助数据分析师和科学家探索和理解各种各样的网络图。由于都是可视化软件，Gephi的主要功能与Cytoscape类似。从2008年出现，直到现在的v0.9.2版本，Gephi一直都稳扎稳打。未来将计划打造v1.x.x版本。虽然Gephi更新频率没有Cytoscape高，但是不影响Gephi的欢迎程度。目前，Gephi的插件数为104个。超过12年的开发和更新，Gephi也成为了网络可视化的主流软件。

图3 Gephi主页

Gephi软件挺友好，还提供了中文教程来介绍其基本用法，详细情况可见https://www.udemy.com/course/gephi/。另外，Gephi的网络可视化结果也可以制作的很惊艳，如图4所示。其他详细功能，也是下载后只能慢慢自己琢磨了。

图4 Gephi制作的样图

后话

一图胜千言。高颜值图可以为文章、报告、申请书等加分不少，而要想制作高颜值图就必须借助相关的可视化软件。本次介绍的两款可视化软件（Cytoscape和Gephi）专门为网络数据提供可视化维度。如果嫌弃自己的网络图丑，那就花点时间用用这两款网络可视化软件（尤其是里面丰富多彩的插件）哦！

参考文献：

[1] Shannon P, Markiel A, Ozier O, et al. Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Res. 2003;13(11):2498-2504. doi:10.1101/gr.1239303

[2] Bastian, M., Heymann, S., & Jacomy, M. (2009). Gephi: An Open Source Software for Exploring and Manipulating Networks. Proceedings of the International AAAI Conference on Web and Social Media, 3(1), 361-362.

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