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.

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	100،000 محدود به حافظه	دارد
Gephi	بله	Force-directed Spring-Embeded Hierarchical Circular Random OpenOrd Yifan-Hu Force-Atlas Fruchterman-Reingold	100،000 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 (87000  در مقابل 370000) 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 سایت بیگ دیتا:

t.me/bigdata_channel

آدرس کانال سروش ما:
https://sapp.ir/bigdata_channel

جهت دیدن سرفصل های دوره های آموزشی بر روی اینجا کلیک کنید.

بازدیدها: 5247