知识图谱可视化工具选型

背景

本人作为大一狗，有幸参加了老师的工业大数据知识图谱可视化研究的项目，那么，选择一个好用的可视化工具当然是必要的——一个好的工具能够大大降低后期研发成本和维护成本。

选型原则

根据本次调研的需要，可视化工具需要遵循以下几个原则：

1. 能够制作知识图谱（最基本）
2. 便于展示动态数据项之间的关联
3. 开源
4. 能够满足工业大数据的需求
5. 最好是基于python语言或者基于js

筛选

现阶段可视化工具种类繁多，发展迅速，根据本次选型原则第一条，即能够制作知识图谱，我们初步筛选到了以下“可视化工具”（不全）：
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Tableau、R-ggplot2、Echarts、igraph、networkx、neo4j、tigergraph、
Cayley、BDP、DATEfocus、Antv G6、FineReport、d3js、cytoscape.js
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当然，对于初步接触可视化的我们来说，这些就只是一个个毫无意义的单词。
在更深入地了解了每一个后，我们才意识到这里面并非全部都是可视化工具，比如neo4j,其实是一个图数据库，它需要像D3js这类的js库来实现数据的可视化。也就是说，我们要找的是前端展示的工具。
我们又考虑到前面的选型原则，最终我们将范围缩小到D3.js、cytoscape.js、Antv G6、igraph、networkx这五个里面，接下来我们将对这五个的优劣势一一分析。

D3.js

D3 的全称是Data-Driven Documents，D3.js是一个JavaScript库，它可以通过数据来操作文档。D3可以通过使用HTML、SVG和CSS把数据鲜活形象地展现出来。它可以说是可视化的先驱了。
官方网站：http://www.d3js.org

优点

1. D3.js在世界范围十分地受欢迎，因此网络上有大量的学习资源以及交流论坛。
2. 提供了很厉害的可视化组件，功能十分强大。
3. 可以让程序轻松兼容现代主流浏览器并避免对特定框架的依赖。
4. 数据转换和绘制是独立的。
5. 开源

缺点

1. 对于初学者不太友好，学习曲线比较高，需要一定的基础才能轻车熟路。
2. 代码量较大。
3. 在原始数据的保存上D3不能很好的起到保密作用。

cytoscape.js

Cytoscape.js是一个用JS编写的开源图库
官方网站：https://js.cytoscape.org

优点

1. 可以轻松实现动态交互过程。
2. 开源。
3. 支持绝大部分浏览器。
4. 支持移动端的使用，甚至可以实现包括捏合缩放、框选择、平移等等的动作。
5. 官方网站上面有很详细的代码解读。
6. 制作出来的知识图谱很好看。
7. 用纯js语言编写。
8. 示例图可以在浏览器的JS控制台中自由修改。
9. 包括从BFS到PageRank的图论算法。
10. 完全可扩展。
11. 维护良好：每周补丁发布节奏\每月功能发布节奏
12. 可以显示数据间的双向关系。

缺点

也许需要一定的代码量算是吧。。。

Antv G6

AntV 是蚂蚁金服全新一代数据可视化解决方案。G6是它的一个简单、易用、完备的图可视化引擎，它在高定制能力的基础上，提供了一系列设计优雅、便于使用的图可视化解决方案。能帮助开发者搭建属于自己的图可视化、图分析、或图编辑器应用。
官方网站：https://antv.vision/zh

优点

1. 具有十分丰富的知识图谱形式
2. 动态交互
3. 开源
4. 十分简单易用，代码要求简单

缺点

1. 它的最大的一个缺点就是它是一个商业产品，而本课题更多的是涉及到科研方面。可能产生费用。
2. 它过于“成熟”了，对代码的要求很低，对编程能力的提高帮助不大。

networkx

networkx是用python语言编写的软件包，是一个用Python语言开发的图论与复杂网络建模工具。

优点

1. 内置了常用的图与复杂网络分析算法，可以方便的进行复杂网络数据分析、仿真建模等工作。它支持创建简单无向图、有向图和多重图；内置许多标准的图论算法，节点可为任意数据；支持任意的边值维度，功能丰富。
2. 开源
3. 简单易用

缺点

1. 虽然是用python语言，但是为了实现本课题需要的动态交互，仍然需要引入JavaScript或者一些R语言，所以反而会麻烦。
2. 生成的知识图谱相对比较丑。

最终选择

基于上面的调研，我们最终决定使用cytoscape.js作为我们的可视化工具。在确定工具后，接下来就是对相应的知识进行学习的过程了。项目将持续进行更新。

后续

之前对这些工具都不太熟悉，后来经过我们调查，发现Antv G6并没有产生费用的情况，而且其代码量也不会太简单，再加之它可能和其它阿里的工具联动性更大，我们决定对于Antv G6和cytoscape.js同时进行学习，初步学习后再做定论。然后再对选定的工具进行全面的学习。

参考资料

https://www.cnblogs.com/minglex/p/9205160.html
https://antv.vision/zh
https://www.jianshu.com/p/c3800c61d2fb
https://blog.csdn.net/dahaiaixiaohai/article/details/89669526
http://www.d3js.org
https://js.cytoscape.org