用 NetworkX + Gephi + Nebula Graph 分析<权力的游戏>人物关系(上篇)

我们都知道《权利的游戏》在全世界都很多忠实的粉丝,除去你永远不知道剧情下一秒谁会挂这种意外“惊喜”,当中复杂交错的人物关系也是它火爆的原因之一,而本文介绍如何通过 NetworkX 访问开源的分布式图数据库 Nebula Graph,并借助可视化工具—— Gephi 来可视化分析《权力的游戏》中的复杂的人物图谱关系。
数据集
本文的数据集来源:冰与火之歌第一卷(至第五卷)[1]
- 人物集 (点集):书中每个角色建模为一个点,点只有一个属性:姓名
- 关系集(边集):如果两个角色在书中发生过直接或间接的交互,则有一条边;边只有一个属性:权重,权重的大小代表交互的强弱。
这样的点集和边集构成一个图网络,这个网络存储在图数据库 Nebula Graph [2]中。
社区划分——Girvan-Newman 算法
我们使用 NetworkX [3] 内置的社区发现算法 Girvan-Newman 来为我们的图网络划分社区。
以下为「社区发现算法 Girvan-Newman」解释:
网络图中,连接较为紧密的部分可以被看成一个社区。每个社区内部节点之间有较为紧密的连接,而在两个社区间连接则较为稀疏。社区发现就是找到给定网络图所包含的一个个社区的过程。
Girvan-Newman 算法即是一种基于介数的社区发现算法,其基本思想是根据边介数中心性(edge betweenness)从大到小的顺序不断地将边从网络中移除直到整个网络分解为各个社区。因此,Girvan-Newman 算法实际上是一种分裂方法。
Girvan-Newman 算法的基本流程如下:
(1)计算网络中所有边的边介数;
(2)找到边介数最高的边并将它从网络中移除;
(3)重复步骤 2,直到每个节点成为一个独立的社区为止,即网络中没有边存在。
概念解释完毕,下面来实操下。
- 使用 Girvan-Newman 算法划分社区。NetworkX 示例代码如下
comp = networkx.algorithms.community.girvan_newman(G)
k = 7
limited = itertools.takewhile(lambda c: len(c) <= k, comp)
communities = list(limited)[-1]
- 为图中每个点添加一个 community 属性,该属性值记录该点所在的社区编号
community_dict = {}
community_num = 0
for community in communities:
for character in community:
community_dict[character] = community_num
community_num += 1
nx.set_node_attributes(G, community_dict, 'community')
节点样式——Betweenness Centrality 算法
下面我们来调整下节点大小及节点上标注的角色姓名大小,我们使用 NetworkX 的 Betweenness Centrality 算法来决定节点大小及节点上标注的角色姓名的大小。
图中各个节点的重要性可以通过节点的中心性(Centrality)来衡量。在不同的网络中往往采用了不同的中心性定义来描述网络中节点的重要性。Betweenness Centrality 根据有多少最短路径经过该节点,来判断一个节点的重要性。
- 计算每个节点的介数中心性的值
betweenness_dict = nx.betweenness_centrality(G) # Run betweenness centrality
- 为图中每个点再添加一个 betweenness 属性
nx.set_node_attributes(G, betweenness_dict, 'betweenness')
边的粗细
边的粗细直接由边的权重属性来决定。
通过上面的处理,现在,我们的节点拥有 name、community、betweenness 三个属性,边只有一个权重 weight 属性。
下面显示一下:
import matplotlib.pyplot as plt
color = 0
color_map = ['red', 'blue', 'yellow', 'purple', 'black', 'green', 'pink']
for community in communities:
nx.draw(G, pos = nx.spring_layout(G, iterations=200), nodelist = community, node_size = 100, node_color = color_map[color])
color += 1
plt.savefig('./game.png')
emmm,有点丑…

虽然 NetworkX 本身有不少可视化功能,但 Gephi [4] 的交互和可视化效果更好。
接入可视化工具 Gephi
现在将上面的 NetworkX 数据导出为 game.gephi 文件,并导入 Gephi。
nx.write_gexf(G, 'game.gexf')

Gephi 可视化效果展示
在 Gephi 中打开刚才导出的 game.gephi 文件,然后微调 Gephi 中的各项参数,就以得到一张满意的可视化:
- 将布局设置为 Force Atlas, 斥力强度改为为 500.0, 勾选上
由尺寸调整选项可以尽量避免节点重叠:
Force Atlas 为力引导布局,力引导布局方法能够产生相当优美的网络布局,并充分展现网络的整体结构及其自同构特征。力引导布局即模仿物理世界的引力和斥力,自动布局直到力平衡。

- 给划分好的各个社区网络画上不同的颜色:
在外观-节点-颜色-Partition 中选择 community(这里的 community 就是我们刚才为每个点添加的社区编号属性)

- 决定节点及节点上标注的角色姓名的大小:
在外观-节点-大小-Ranking 中选择 betweenness(这里的 betweenness 就是我们刚才为每个点添加的 betweenness 属性)

- 边的粗细由边的权重属性来决定:
在外观-边-大小-Ranking 中选择边的权重

- 导出图片再加个头像效果


大功告成,一张权力游戏的关系谱图上线 每个节点可以看到对应的人物信息。
下一篇
本篇主要介绍如何使用 NetworkX,并通过 Gephi 做可视化展示。下一篇将介绍如何通过 NetworkX 访问图数据库 Nebula Graph 中的数据。
本文的代码可以访问[5]。
致谢:本文受工作 [6] 的启发
Reference
[1] https://www.kaggle.com/mmmarchetti/game-of-thrones-dataset
[2] https://github.com/vesoft-inc/nebula
[3] https://networkx.github.io/
[4] https://gephi.org/
[5] https://github.com/jievince/nx2gephi
[6] https://www.lyonwj.com/2016/06/26/graph-of-thrones-neo4j-social-network-analysis/
作者有话说:Hi,我是王杰,是图数据 Nebula Graph 研发工程师,希望本次的经验分享能给大家带来帮助,如有不当之处也希望能帮忙纠正,谢谢~
用 NetworkX + Gephi + Nebula Graph 分析<权力的游戏>人物关系(上篇)的更多相关文章
- GraphX 在图数据库 Nebula Graph 的图计算实践
不同来源的异构数据间存在着千丝万缕的关联,这种数据之间隐藏的关联关系和网络结构特性对于数据分析至关重要,图计算就是以图作为数据模型来表达问题并予以解决的过程. 一.背景 随着网络信息技术的飞速发展,数 ...
- Nebula Graph 在微众银行数据治理业务的实践
本文为微众银行大数据平台:周可在 nMeetup 深圳场的演讲这里文字稿,演讲视频参见:B站 自我介绍下,我是微众银行大数据平台的工程师:周可,今天给大家分享一下 Nebula Graph 在微众银行 ...
- Python基于共现提取《釜山行》人物关系
Python基于共现提取<釜山行>人物关系 一.课程介绍 1. 内容简介 <釜山行>是一部丧尸灾难片,其人物少.关系简单,非常适合我们学习文本处理.这个项目将介绍共现在关系中的 ...
- Nebula Graph 在网易游戏业务中的实践
本文首发于 Nebula Graph Community 公众号 当游戏上知识图谱,网易游戏是如何应对大规模图数据的管理问题,Nebula Graph 又是如何帮助网易游戏落地游戏内复杂的图的业务呢? ...
- 使用图数据库 Nebula Graph 数据导入快速体验知识图谱 OwnThink
前言 本文由 Nebula Graph 实习生@王杰贡献. 最近 @Yener 开源了史上最大规模的中文知识图谱--OwnThink(链接:https://github.com/ownthink/Kn ...
- 使用图数据库 Nebula Graph 数据导入快速体验知识图谱
本文由 Nebula Graph 实习生@王杰贡献. 最近 @Yener 开源了史上最大规模的中文知识图谱——OwnThink(链接:https://github.com/ownthink/Knowl ...
- 分布式图数据库 Nebula Graph 的 Index 实践
导读 索引是数据库系统中不可或缺的一个功能,数据库索引好比是书的目录,能加快数据库的查询速度,其实质是数据库管理系统中一个排序的数据结构.不同的数据库系统有不同的排序结构,目前常见的索引实现类型如 B ...
- 图数据库 Nebula Graph 是什么
图数据库(英语:Graph Database)是一个使用图结构进行语义查询的数据库.该系统的关键概念是图,形式上是点 (Node 或者 Vertex) 和边 (Edge 或者 Relationship ...
- 新手阅读 Nebula Graph 源码的姿势
摘要:在本文中,我们将通过数据流快速学习 Nebula Graph,以用户在客户端输入一条 nGQL 语句 SHOW SPACES 为例,使用 GDB 追踪语句输入时 Nebula Graph 是怎么 ...
- 图数据库对比:Neo4j vs Nebula Graph vs HugeGraph
本文系腾讯云安全团队李航宇.邓昶博撰写 图数据库在挖掘黑灰团伙以及建立安全知识图谱等安全领域有着天然的优势.为了能更好的服务业务,选择一款高效并且贴合业务发展的图数据库就变得尤为关键.本文挑选了几款业 ...
随机推荐
- css3文字阴影和盒子阴影
文字阴影 文字阴影的语法格式: text-shadow:水平向右的偏移值 向下的偏移值 迷糊度 阴影的颜色,水平向右的偏移值 向下的偏移值 迷糊度 阴影的颜色; 可以有多个阴影,但是在实际的项目中最多 ...
- 离开页面关闭video标签
<video src="./play.mp4" id="maskmore_1" controls="controls" autopla ...
- c#通过表达式树优雅的实现分组取TopN笔记
需要引入nuget包来实现ef.functions调用row_number Thinktecture.EntityFrameworkCore.SqlServer 调用方式: //顺排 context. ...
- C/C++ Qt 监控文件状态变化
实现对特定文件的监控,Qt中提供了QFileSystemWatcher调用这个接口可以快速实现监控功能,当有文件发生变化是自动触发并输出文件具体信息. filesystem.h #ifndef FIL ...
- Spring一套全通2—工厂高级
百知教育 - Spring系列课程 - 工厂高级特性 第十章.对象的生命周期 1. 什么是对象的生命周期 指的是一个对象创建.存活.消亡的一个完整过程 2. 为什么要学习对象的生命周期 由Spring ...
- GD库常用实例
GD库常用实例 一.图片水印 1.实现步骤 打开原图(也叫操作的目标图片) 打开水印图(也叫水印来源图片) 使用 imagecopymerge 将小图合并至大图的指定位置 输出图片 销毁资源 2. ...
- 如何计算DG环境下Redo传输所需的带宽?
MOS有篇文章: How To Calculate The Required Network Bandwidth Transfer Of Redo In Data Guard Environments ...
- .NET 云原生架构师训练营(模块二 基础巩固 引入)--学习笔记
2.1 引入 http协议 web server && web application framework .net 与 .net core asp .net core web api ...
- NC51178 没有上司的舞会
题目链接 题目 题目描述 Ural大学有N名职员,编号为1~N. 他们的关系就像一棵以校长为根的树,父节点就是子节点的直接上司. 每个职员有一个快乐指数,用整数 \(Hi\) 给出,其中 \(1\le ...
- gif 制作
gif 制作 博文中使用 gif 有时比纯粹的图片更明了.比如展示"墨刀"中的动画效果: 录制视频 首先利用录制视频,例如使用在线录制工具 vizard. Tip:需要花费2分钟手 ...