作者：JUDGE_MENT

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最后編輯時間：2016.12.5 ?V1.1

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一、?縱向網絡/動態網絡是一種包括時間信息的簡單網絡。你可以想象一下關你的朋友關系網絡；節點數和連接數隨著時間的增長而增長，屬性值也隨之變化。如果每個人都有一個"孩子數"屬性，這個屬性也是可能會增長的《o(*￣︶￣*)o, 還不去生孩子》。我們稱之為動態屬性，他們的值是與根據特定的時間段相關的。

縱向網絡
為了使用gephi對這些特征進行建模，我們使用區間的概念來定義一段時間。有兩種基本的方式來對縱向網絡進行建模，一種是每個網絡集合都有一個特定的時間點（一天，一個月，…），或是網絡片段中的每個元素都有其存在時間。這可以分別看作是離散時間與連續時間的表示方式。本文中我們選擇第二種方式，因為他更加靈活。
舉例來說：
如果我們有一個三年包含三個點的網絡。下面左邊的是方法1（網絡集合）在不同的三個時間點。右邊是相應的方法2（每個元素）表示使用間隔。（右邊n1的右區間是開的，因為這個點只在2008有，2009就沒了）
在Gephi中你可以在“數據實驗室”中看到時間區間是如何被創建的。如果網絡是縱向的，將會有一個時間區間列。這列給出了元素的應該存在的時間區間。你可以通過在數據實驗室配置對話框，開啟展示時間區間圖表選項，這樣你就可以可視化了。

二、 導入動態GEXF文件

GEXF文件：?XML格式，可擴展語言。包含動態網絡（第二種方法）所有信息。 你在GEXF中增加開始和結束的位置就是設置一個點或邊的開始或消失。

1、基本的例子：

下面是一個2007-2009年有三個點的動態網絡例子。 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <gexfxmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.gexf.net/1.1drafthttp://www.gexf.net/1.1draft/gexf.xsd"version="1.1"><graphmode="dynamic"defaultedgetype="directed"><nodes><nodeid="n1"label="Node 1"start="2007"endopen="2009" /><nodeid="n2"label="Node 2"start="2007"end="2009" /><nodeid="n3"label="Node 3"start="2008"end="2009" /></nodes><edges><edgesource="n1"target="n2" /><edgesource="n1"target="n3"start="2008"/><edgesource="n3"target="n2"start="2008"endopen="2009"/></edges></graph> </gexf>注意以下幾點：
1. 我們將圖模式設為“dynamic”，這是必須的，因為GEXF格式也可以展現靜態圖。
2. 對于閉區間的就用start和end；如果是開區間的就用startopen和endopen。
3. 不強制一定要對于每一個元素都設定一個開始和結束時間。如果不設置自動創建一個[-infinity,+infinity]這么個時間間隔，從正無窮到負無窮。如果只有一個邊界被定義了，像上訴代碼第二條邊似的，那么將會自動變成[2009,+inf].

2、動態屬性

上面的例子告訴我們如何通過時間節點、邊的添加和移除，來展現網絡的拓撲結構。現在讓我們來演示一下gephi如何展現隨著時間變化的屬性值。下面是一個例子，節點擁有一個價格屬性。
<gexfxmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.gexf.net/1.1drafthttp://www.gexf.net/1.1draft/gexf.xsd"version="1.1"><graphmode="dynamic"defaultedgetype="directed"><attributesclass="node"mode="dynamic"><attributeid="price"title="Price"type="float"/></attributes><nodes><nodeid="n1"label="Node 1"start="2007"endopen="2009" ><attvalues><attvaluefor="price"value="25.5"start="2007"end="2008"/><attvaluefor="price"value="42.5"start="2008"/></attvalues></node><nodeid="n2"label="Node 2"start="2007"end="2009" ><attvalues><attvaluefor="price"value="12"start="2008"/></attvalues></node><nodeid="n3"label="Node 3"start="2008"end="2009" ><attvalues><attvaluefor="price"value="40.5"start="2008"end="2009" /></attvalues></node></nodes><edges><edgesource="n1"target="n2" /><edgesource="n1"target="n3"start="2008"/><edgesource="n3"target="n2"start="2008"endopen="2009"/></edges></graph> </gexf>attvalues：屬性值
注意以下幾點：
不強制到處設置屬性值，為了防止沒值，我們可以使用默認值。
對于節點n2，他的價格“12”從2008年開始，但是沒有定義結束時間，這會自動調整為[2008，+infinity]。

3. 動態權值

正常來說一個邊的權值直接定義了一個邊元素中，然后定一個值。定義了一個動態權值屬性允許重寫這個值，提供了對動態權值的支持。
方法就是定義邊的時候加上“weight”。然后，使用“attvalue”來設置weight的變化。跟節點屬性那一樣。 <attributes class="edge" mode="dynamic"><attribute id="weight" title="Weight" type="float"/> </attributes>

三. 時間列轉換為動態網絡

問題是非常簡單的,如何轉換時間列為動態網絡,例如如何轉換一年的數值列成為一個動態網絡。
想象你和一些朋友的社交網絡。每個節點都是一個朋友，一個屬性列是你遇到一個朋友的日期。問題是我們怎樣才能將這個列轉換成一個動態的時間間隔，然后通過時間線探索整個網絡。
步驟1：點擊數據實驗室-合并列

步驟2：分別把左窗格跟時間有關的列移到右邊。如果你有開始時間和結束時間，那么就將這兩列移到右邊。在下圖中，'First Met'只是一個開始列。然后選擇時間間隔在那個選擇器當中。

注意，開區間似乎已經被棄用了 步驟3：選擇哪列是開始，選擇哪列是結束。如果沒有結束時間，就留空。如果列是數字化的（整數，浮點型，長浮點型），那么就選擇“parse numbers”。如果數據是string形式的，他們也可以被解析轉換為時間間隔。我們的“fiist met”列就是一年中的某一天，就是一個數字而已。

四. 使用時間框架，導入多個靜態的GEXF充當動態的GEXF

這個方法教你如何通過一些時間點（GEXF文件）創建一個縱向/動態網絡。如果你有這么一個不同時間點的復雜網絡，然后想去看隨著時間改變網絡和它的屬性都是如何變化的，那么請看這個方法。
注意,這個方法的實現仍然處于試驗階段,而且可能不會在所有的情況下工作。一定要確認以下幾點:

• 不同文件中，節點標識符完全要一樣（至少標簽要一致）。
• GEXF文件中設置為static
• gephi工作區要保持干凈，不要有別的圖
• 屬性列在所有GEXF中都是一樣的

1. 數據集

假如說我們有三個靜態GEXF，分別是2007年的GEXF，2008年的GEXF和2009年的GEXF。
2007年的靜態網絡如下,注意價格屬性:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <gexfxmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"version="1.1"><graphmode="static"defaultedgetype="directed"><attributesclass="node"type="static"><attributeid="price"title="Price"type="int"/></attributes><nodes><nodeid="1"label="Node 1"><attvaluefor="price"value="12"/></node><nodeid="2"label="Node 2"><attvaluefor="price"value="8"/></node><nodeid="3"label="Node 3"><attvaluefor="price"value="5"/></node></nodes><edges><edgesource="1"target="2"weight="1" /><edgesource="1"target="3"weight="2" /></edges></graph> </gexf>2008年的靜態網絡如下,節點“3”消失了,一個節點出現“4”。價格和邊緣的權重也已經改變了。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <gexfxmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"version="1.1"><graphmode="static"defaultedgetype="directed"><attributesclass="node"type="static"><attributeid="price"title="Price"type="int"/></attributes><nodes><nodeid="1"label="Node 1"><attvaluefor="price"value="15"/></node><nodeid="2"label="Node 2"><attvaluefor="price"value="6"/></node><nodeid="4"label="Node 4"><attvaluefor="price"value="8"/></node></nodes><edges><edgesource="1"target="2"weight="4" /><edgesource="1"target="4"weight="3" /><edgesource="2"target="4"weight="1" /></edges></graph> </gexf>靜態網絡在2009年, 節點“3”回來了,節點“2”消失了, 并且再次改變價格。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <gexfxmlns="http://www.gexf.net/1.1draft"version="1.1"><graphmode="static"defaultedgetype="directed"><attributesclass="node"type="static"><attributeid="price"title="Price"type="int"/></attributes><nodes><nodeid="1"label="Node 1"><attvaluefor="price"value="10"/></node><nodeid="3"label="Node 3"><attvaluefor="price"value="3"/></node><nodeid="4"label="Node 4"><attvaluefor="price"value="12"/></node></nodes><edges><edgesource="1"target="3"weight="5" /></edges></graph> </gexf>

2. 導入Gephi

按照如下步驟，可以在一個空項目中導入你的這幾個GEXF文件：
步驟1：導入第一個GEXF文件，并在導入報告是選擇Time Frame，單擊OK。這將顯示一個設置對話框。
步驟2：選擇一個日期或一個數字作為時間。默認選擇是一個數字,這里我們把2007年輸入。單擊OK,文件導入。

步驟3: 現在你重復步驟2。只是相應的時間，第二個文件選擇2008、..2009等。

結果就會得到在Gephi里出現的縱向/動態網絡，節點和邊有他們相應的時間段。同樣的，所有屬性都是動態屬性。數據集中的“價格”屬性是DYNAMIC_INTEGER格式的列。此外，邊的權重也是動態的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用Gephi绘制动态网络的三种方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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