صفحه نخست --> پایگاه داده های مبتنی بر گراف --> مقایسه گفی (Gephi) با سایتو اسکایپ (Cytoscape)

مقایسه گفی (Gephi) با سایتو اسکایپ (Cytoscape)

در بخش های قبلی به آموزش گفی پرداختیم در مبحث به مقایسه Gephi با Cytoscape خواهیم پرداخت و تونایی این دو ابزار مطرح در تحلیل شبکه های اجتماعی و گراف کاوی را مورد بررسی قرار می دهیم.

مقایسه Gephi با Cytoscape
مقایسه Gephi با Cytoscape

Cytoscape : ابزاری برای تحلیل و بازنمایی تمام انواع شبکه‌های پیچیده است. نرم افزاری شناخته شده در بیوانفورماتیک. قادر به تحلیل شبکه های ایستا و پویا است.همه نوع شبکه‌ای را تحلیل میکند. در ابتدا برای بیو انفورماتیک طراحی شد اما اکنون در همه زمینه ها کار برد دارد. دارای پلاگینهای مختلفی است. Cytoscape مبتنی بر جاوا است و متن باز میباشد و لایسنس آن (LGPL) است.

موارد استفاده از آن نیز بسیار گسترده‌تر از ابزار‌های دیگر می‌باشد و با توجه به موارد و کتاب‌های آموزشی متعدد این ابزار جهت استفاده در پروژه ها پیشنهاد می‌گردد. برخی از ویژگیهای مهم این ابزار عبارتند از:

  • یک کتابخانه جاوا اسکریپت می‌باشد جهت تجزیه و تحلیل و مجسم سازی گراف (اغلب گراف‌های شبکه مانند)
  • بهینه شده جهت بازدهی بالا
  • عدم وابستگی به دیگر کتابخانه‌ها
  • سازگاری با:
    • CommonJS/Node.js
    • AMD/Require.js
    • jQuery
    • npm
    • bower
    • مرورگرهای روز دنیا
  • اسناد کافی
  • روش‌های نمایش متنوع
  • پشتیبانی از رخ‌دادها مختلف
  • متحرک سازی
  • قابلیت اضافه کردن افزونه

نقاط ضعف

  • عدم توانایی در چرخاندن زاوید دید دوربین
  • پرهزینه بودن رسم گراف
  • پرهزینه بودن رسم یال بین نودها
  • همچنین بسیاری از عملیات‌های نمایش مانند بزرگنمایی و غیره برای این ابزار پرهزینه می‌باشد.

موارد استفاده

  • biological research

برای اطاعات بیشتر به اینجا مراجعه کنید.

آدرس اینترنتی:

http://www.cytoscape.org/

Gephi: نرم افزاری محاوره ای که قابلیت نمایش شبکه همزمان با انجام تحلیل ها را دارد. الگوریتمهای مختلفی برای تحلیل و نمایش شبکه بر روی آن پیاده سازی شده و تعداد زیادی برنامه نویس بر روی آن در حال کار هستند. این برنامه امکان اضافه شدن قابلیتهایش را به صورت پلاگین دارد و قابلیتهای نمایش بصری آن به نسبت از بقیه نرم افزارهای موجود بهتر است. قادر به تحلیل و نمایش شبکه های ایستا و پویا است.

آدرس اینترنتی:

http://gephi.org/

از نظر بستر برنامه نویسی، هر دو برنامه با جاوا نوشته شده اند و از نظر قابلیت انتقال به سیستم عاملهای دیگر در بالاترین حد قرار دارند. همه این نرم افزارها قابلیت افزونه پذیری دارند. رابط کاربری همه آنها قادر به نمایش گراف به صورت تعاملی است و کاربر میتواند با ماوس با آن کار کند. از نظر تنوع فایلهای ورودی و خروجی، دو نرم افزار Gephi و Cytoscape  دارای تنوع بالاتری هستند.

نرم افزار رابط کاربر قالب ورودی/خروجی زبان برنامه نویسی سیستم عامل افزونه پذیری
Cytoscape تعاملی SIF (Simple Interaction Format)

GML

XGMML

BioPAX

PSI-MI

GraphML

KGML (KEGG XML)

SBML

OBO

Gene Association.

csv

Databases

Images

جاوا همه دارد
 Gephi تعاملی GraphViz(.dot)

Graphlet(.gml)

GUESS(.gdf)

LEDA(.gml)

NetworkX(.graphml .net)

NodeXL(.graphml .net)

Pajek(.net .gml)

Sonivis(.graphml)

Tulip(.tlp .dot) UCINET(dl)

yEd(.gml)

Gephi (.gexf)

Edge list(csv)

Databases

Images

جاوا همه دارد

از نظر ساختار داده گراف، هر در نرم افزار تقریبا دارای امکانات یکسانی هستند. تنها تفاوتی که بین نرم افزارها وجود دارد در حمایت از مالتی گرافها است، گرافهایی که امکان ایجاد بیش از یک یال میان نودها را میدهند. نرم افزار Cytoscape این امکان را دارد. نرم افزار Gephi هم این امکان را در گسترش آینده خود دارد.

نرم افزار جهت یالهای گراف (جهت دار و بدون جهت) وزن یالهای گراف  (وزن دار و بدون وزن) ویژگی نودها ویژگی یالها گرافهای دو یا چند قسمتی گرافهای دارای بیش از یک یال بین نودها
Cytoscape هر دو هر دو دارد دارد دارد دارد
 Gephi هر دو هر دو دارد دارد ندارد ندارد (برنامه ریزی شده برای نسخه بعد)

تمام نرم افزارها بغیر از Gephi هنگام پردازش برای رسم layout های مختلف، خروجی خاصی بغیر از درصد پیشرفت به کاربر نمیدهند. از نظر الگوریتمهای رسم گراف، تقریبا همه نرم افزارها الگوریتمهای مبتنی بر نیرو و مبتنی بر فنر را دارند. همچنین Layout های ساده مثل رسم همه نودها روی دایره، بزرگ کردن یا کوچک کردن شبکه، رسم تصادفی یا چرخش را دارند. الگوریتم OpenOrd و Yifan-Huدر Gephi  از نظر زمان و کیفیت کار از بهترین الگوریتمها هستند. از نظر اندازه شبکه، ظاهرا Cytoscape قادر به پردازش نودهای بیشتری نسبت به Gephi هست اما این تفاوت ناچیز و در حد چند ده هزار نود است. همه نرم افزارها کنترل کاملی روی رنگ و اندازه نودها و یالها به کاربر میدهند.

نرم افزار زمان واقعی بودن نمایش گراف الگوریتمهای نمایش اندازه گرافهای قابل پردازش (حدودی) نمایش دینامیکی
Cytoscape خیر Force-directed

Spring-Embeded

Hierarchical

Circular

Random

Stacked

Grid

Orthogonal

Tree

۱۰۰،۰۰۰

محدود به حافظه

دارد
 Gephi بله Force-directed

Spring-Embeded

Hierarchical

Circular

Random

OpenOrd

Yifan-Hu

Force-Atlas

Fruchterman-Reingold

۱۰۰،۰۰۰

محدود به حافظه

دارد

از نظر معیارهای مرکزیت تقریبا همه نرم افزارها معیارهای مبتنی بر فاصله را دارند. Gephi الگوریتمهای HITS و PageRank  را نیز دارند. از نظر الگوریتمهای خوشه بندی، Gephi  از همه ضعیف تر است.  Gephi و Cytoscape قادر به نمایش گرافهای دینامیکی هستند.

نرم افزار تحلیل ساختار گراف معیارهای مرکزیت خوشه بندی و تشخیص انجمن تحلیل دینامیکی
Cytoscape Degree Distribution

Average Degree

Diameter

Radius

Clustering Coefficient

Connected Components

Characteristic path length

Density

Heterogeneity

Number of Isolated Nodes

Betweeness Closeness

Degree

Eigenvector Local Average Connectivity Network

Subgraph Information

GLay

Strongly/Weakly Connected Components

Cliques

MST

فقط نمایش دینامیکی
 Gephi Degree Distribution

Average Degree

Diameter

Radius

Clustering Coefficient

Connected Components

Density

Betweeness Closeness

Degree

PageRank

HITS

Louvain فقط نمایش دینامیکی

نتیجه گیری مقایسه گفی (Gephi) با سایتو اسکایپ (Cytoscape) :

از بین دو نرم افزار Cytoscape و Gephi، هر دو نرم افزار از نظر برنامه نویسی تقریبا شبیه به هم هستند. هر دو بر مبنای جاوا نوشته شده و محدودیت آنها در پردازش گراف به محدودیت حافظه جاوا برمیگردد. امکانات آنها برای گرفتن قالبهای مختلف، خروجی در قالبهای مختلف، محاسبه و پردازش روی گراف، انتخاب نودها، نمایش آنها، Layout نمایش گراف، تولید خروجی قابل چاپ و … تقریبا شبیه یکدیگر است. از نظر امکانات گرافیکی کار با گرافها، امکانات تعبیه شده در Gephi کمی بهتر است و کاربر میتواند با سهولت بیشتری با رابط گرافیکی کار کند.

تعداد کسانی که روی هر دو نرم افزار کار میکنند زیاد است و هر دو انجمنهای فعالی دارند. اما رتبه Gephi در الکسا به مراتب بهتر از Cytoscape است (۸۷۰۰۰  در مقابل ۳۷۰۰۰۰) و نشان میدهد نرم افزار Gephi حتی با وجود جوان بودن آن مورد توجه بیشتری قرار گرفته و امکانات آن بخصوص گرافیک آن مورد پسند کاربران بیشتری قرار گرفته و از آینده بهتری برخوردار است.

نرم افزار Cytoscape به دلیل سابقه تاریخی آن بیشتر در حوزه بیوانفورماتیک و ژنتیک استفاده میشود و ترمینولوژی مورد استفاده در آن برای کسانی که شبکه های اجتماعی کار میکنند کمی گنگ است. Gephi از نظر برنامه نویسی دارای معماری پیشرفته تری است و با Netbeans Platform نوشته شده و همین باعث میشود تغییرات و اضافه و کم کردن قابلیتها با سهولت و سرعت بیشتری صورت بگیرد.

آدرس کانال تلگرام ما:

t.me/bigdata_channel
برای ورود به کانال بر روی اینجا کلیک کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *