Gephi教程：使用Gephi绘制动态网络的三种方法

阅读原文：https://xiuxiuing.gitee.io/blog/2018/10/22/gephidynamic/
本人所使用的Gephi版本为0.9.2，以下方法亲测可用。

概述：

动态网络是一种包括时间信息的简单网络。你可以想象一下你的朋友关系网络，随着时间的推移，你认识的人越来越多，与这些人的关系也会发生变化，对应到图中，你的朋友节点数和连接数随着时间的在增长，属性值也在随着时间改变。现实中还有很多随着时间改变的关系网络，所以，我们需要使用Gephi来可视化跟时间相关的动态网络。

三种方式生成动态数据：

1. 时间列转化为动态数据

   想象一下你的同事关系网络，你入职的时候与同事建立同事关系，离职的时候同事关系结束，这里可以使用这两个时间点来建立动态网络，那怎么在Gephi中实现这个动态的时间间隔呢？

   假设你的数据已经导入到Gephi的数据资料中

   1. 在[数据资料]中点击[合并列]

   2. 在合并列窗口选择要合并的列到右边的窗口，下面选择[创建时间间隔]

   3. 选择启动时间列和结束时间列，如果你的列的类型为int选择解析数字，如果为string类型选择解析日期

      至此你的动态数据已经生成了。

2. 导入动态的GEXF 文件

   GEXF文件是一种XML标记语言，包含了动态网络所需的所有信息。在GEXF中，你可以使用’start’和’end’属性来标示一个节点或者边的出现和消失。

   一个简单的GEXF文件的示例：

   
   <gexf xmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"
          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
          xsi:schemaLocation="http://www.gexf.net/1.1draft
                                http://www.gexf.net/1.1draft/gexf.xsd"
         version="1.1">
     <graph mode="dynamic" defaultedgetype="directed">
       <nodes>
         <node id="n1" label="Node 1" start="2007" endopen="2009" />
         <node id="n2" label="Node 2" start="2007" end="2009" />
         <node id="n3" label="Node 3" start="2008" end="2009" />
       nodes>
       <edges>
         <edge source="n1" target="n2" />
         <edge source="n1" target="n3" start="2008"/>
         <edge source="n3" target="n2" start="2008" endopen="2009"/>
       edges>
     graph>
   gexf>
   

   说明：

   • 我们使用mode = dynamic来声明这是一个动态网络。
   • 我们使用start和end来表示类似[2007, 2009]包含两个零界点，使用startopen和endopen来表示类似(2008,2009)不包含两个零界点。

   复杂点的GEXF文件的示例：

   <gexf xmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://www.gexf.net/1.1draft
                             http://www.gexf.net/1.1draft/gexf.xsd"
                             version="1.1">
     <graph mode="dynamic" defaultedgetype="directed">
       <attributes class="node" mode="dynamic">
         <attribute id="price" title="Price" type="float"/>
       attributes>
       <nodes>
         <node id="n1" label="Node 1" start="2007" endopen="2009" >
           <attvalues>
             <attvalue for="price" value="25.5" start="2007"/>
             <attvalue for="price" value="42.5" start="2008"/>
           attvalues>
         node>
         <node id="n2" label="Node 2" start="2007" end="2009" >
           <attvalues>
             <attvalue for="price" value="12" start="2008"/>
           attvalues>
         node>
         <node id="n3" label="Node 3" start="2008" end="2009" >
           <attvalues>
             <attvalue for="price" value="40.5" start="2008" end="2009" />
           attvalues>
         node>
       nodes>
       <edges>
         <edge source="n1" target="n2" />
         <edge source="n1" target="n3" start="2008"/>
         <edge source="n3" target="n2" start="2008" endopen="2009"/>
       edges>
     graph>
   gexf>
   

   将上面的文件内容保存为.gexf文件，使用Gephi打开就导入了动态数据。

3. 导入多个静态的GEXF文件

   把下面三份数据保存为三个.gexf文件

   
   <gexf xmlns="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft http://gephi.org/gexf/1.1draft.xsd" version="1.3">
       <graph mode="slice" defaultedgetype="directed" timerepresentation="timestamp" timestamp="1">
           <nodes>
               <node id="n0" label="Bob"/>
               <node id="n1" label="Jack"/>
           nodes>
           <edges>
               <edge weight="1" source="n0" target="n1">
               edge>
           edges>
       graph>
   gexf>
   

   
   <gexf xmlns="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft http://gephi.org/gexf/1.1draft.xsd" version="1.3">
       <graph mode="slice" defaultedgetype="directed" timerepresentation="timestamp" timestamp="2">
           <nodes>
               <node id="n0" label="Bob"/>
               <node id="n1" label="Jack"/>
               <node id="n2" label="Sue"/>
               <node id="n3" label="Beth"/>
           nodes>
           <edges>
               <edge weight="1" source="n0" target="n1"/>
               <edge weight="1" source="n3" target="n2"/>
           edges>
       graph>
   gexf>
   

   
   <gexf xmlns="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.gephi.org/gexf/1.1draft http://gephi.org/gexf/1.1draft.xsd" version="1.3">
       <graph mode="slice" defaultedgetype="directed" timerepresentation="timestamp" timestamp="3">
           <nodes>
               <node id="n0" label="Bob"/>
               <node id="n1" label="Jack"/>
               <node id="n2" label="Sue"/>
               <node id="n3" label="Beth"/>
           nodes>
           <edges>
               <edge weight="1" source="n1" target="n2"/>
               <edge weight="1" source="n3" target="n0"/>
           edges>
       graph>
   gexf>
   

   使用Gephi在[文件]中选择[打开]，然后一起选中上面保存的三个文件打开，在弹框中选中Merge into new worskpace

   至此，动态数据就已经导入到了Gephi中。

   动态网络的使用

   Gephi网络可视化的过程本篇文章就不介绍了，大家可以看另外一篇文章，这里重点讲讲时间网络的用法。

   动态数据导入成功后，在Gephi界面会多一个时间轴

   点击时间轴左下角的设置按钮进行以下设置：

   • 设置时间轴运行的起始时间和终止时间

   • 设置时间轴运行的速度和运行模式

   • 设置时间轴运行的数据格式

   在Gephi的"概览" “数据资料” “预览” 三种状态下都可以使用时间轴来观察数据变化，在’'预览"中不会随着时间轴的运行自动刷新预览效果，需要暂停之后手动刷新查看效果。

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