2. basic 2 Gephi

  • 다운로드 주소는 다음과 같습니다.
※ 본 페이지는 http://gephi.org/tutorials/gephi-tutorial-visualization.pdf 를 단순히 번역한 것에 지나지 않습니다.

시작하기 전에, Sample data가 필요합니다. airline.gexf
airline.gexf는 미국 내의 항공루트 네트워크입니다.

Gephi의 핵심은 visualization window입니다. 각각의 버튼들은 고유의 특징들을 지니고 있으며, 그 특징들을 알아보는 것이 본 페이지의 목적입니다.


일단 마우스의 기능들은 명백합니다. 휠을 사용해서 줌을 조정할 수 있고, 우클릭한 뒤 드래그함으로써 보고 있는 위치를 바꿀 수 있습니다.
좌측의 버튼들도 각각의 기능을 가지고 있습니다. 만약에 움직이다가 그래프를 잃어버리셨다면, [Reset zoom]을 클릭하십시오.

  • Gephi를 시작하면, 일단 [Drag mode]가 활성화되어 있습니다. (좌측 패널의 주먹모양) 
기본적으로 node를 잡아서 움직일 수 있는데, 선택되는 영역의 크기를 조절할 수 있다는 점이 특이합니다. 그래프 바로 위쪽의 [Dragging]이라고 써 있는 부분을 클릭하십시오.
그러면 다음과 같이 [Diameter]슬라이더를 움직임으로써 선택되는 범위를 조절할 수 있습니다.
예컨대, 아래와 같은 크기로 지정한다면, 9시, 11시 부분의 작은 노드와 중앙의 노드가 선택될 것 입니다.
노드를 선택하는 방법은 이것이 전부가 아닙니다. 사각형 범위의 노드를 선택하기 위해서는 좌측 패널의 [Rectangle] selection툴을 사용하시면 됩니다.

윈도우에서 아이콘 선택하듯이 드래그하여 사용하시면 됩니다.
선택된 노드를 선택 해제하기 위해서는, 단순히 창의 다른 곳 아무데나 클릭하시면 됩니다.
※ 윈도우의 아이콘 선택과 마찬가지로 [CTRL]+좌클릭 을 사용하여 노드 하나하나씩을 골라서도 선택할 수 있습니다.

  • 한 개의 노드를 골랐을 때 주위 노드가 선택되게 함으로써 가독성을 약간 향상시킬 수 있습니다.
그래프 우측 하단의 [Expand settings]를 클릭합니다.
Global 탭의 [Autoselect neighbor]를 체크합니다.
그러면 이제 노드를 선택할 때 그 이웃까지 함께 선택됩니다.

















(좌측은 활성화 하기 전, 우측은 활성화 한 후)

  • 기본적으로, 링크들의 색상은 해당 노드들의 색을 따라갑니다. 그러나 원한다면 이를 변경할 수 있습니다.
방금 활성화 한 그래프 아래쪽의 setting창을 확인하면, 3번째에 [Edges]탭이 있습니다.
이를 클릭한 후, [Source node color]를 체크해제하고, [Edge default color]를 원하는 색으로 지정해주면 됩니다.
그래프의 배경색을 변경해 봅시다.
그래프 좌측 하단의 [Background color]를 확인할 수 있습니다.
이를 클릭해서, 적당한 색으로 바꿉시다.

  • 보통 네트워크들은 2-D로도 잘 표현되지만, 가끔씩은 3-D 표현이 필요할 때가 있습니다. Gephi에서는 제한적이지만 3-D표현을 지원하고 있습니다.
방금 사용했던 [visualization setting]의 [Node]탭을 클릭합시다.
Default shape를 [Sphere 3d]로 선택해 줍니다.
그러면 이제 노드들을 3-D공간으로 옮길 수 있습니다.
마우스 중앙 버튼(혹은 휠 버튼)을 누르고 그래프를 기울여 보십시오. (그러나 생각만큼 쉽고 깔끔하게 되지는 않아서 효용성이 의심스럽습니다.)

  • 이제 글자와 관련된 옵션들을 사용해 봅시다.

옵션들이 어떤 효과를 가지고 있는지는 꽤나 명백합니다.
중간에 있는 검은색 A를 클릭하시면 글자 크기의 옵션들을 확인할 수 있는데, 각각의 특징들은 다음과 같습니다.
- Fixed : 줌과 관계없이 글자 크기를 그대로 유지합니다.
- Scaled : 줌을 할 때 글자의 크기도 함께 변합니다.

- Node size : 노드의 크기에 비례하여 글자의 크기가 결정됩니다.
일단 [Node size]를 선택하고 넘어갑시다.

우측의 파랑색 A를 클릭하시면 글자의 색에 관련된 옵션을 확인할 수 있습니다. 글자의 색을 따로 유지하든지(Unique color) 노드의 색을 따라가게(Object) 할 수 있습니다.

※ 글자가 흐릿하게 나온다면, [Font size]를 키우는 동시에 [Text size]를 줄임으로써 선명하게 할 수 있습니다.
※ 좌우가 좁은 Libel Suit나 Yanone등의 폰트를 사용하시면 공간을 쉽게 확보하실 수 있습니다.

  • 글자(라벨)의 색상을 직접 지정할 수 있습니다.
일단 노드의 색을 지정하기 위해, visualization settings창에서 [Color chooser]를 찾아봅시다.
클릭하면 다음과 같이 색상 지정 팔레트가 나옵니다.
※ 마우스 우클릭을 통해 더욱 더 세밀하게 색상을 조절할 수 있습니다.
※ 마우스 클릭할 때 [Ctrl], [Alt], [Shift] 를 조합함으로써 recent color 등 여러 가지 옵션을 사용할 수 있습니다.

링크(edge)의 색을 결정하는 방법은 위쪽에서 이미 다루었지만, 다시 한 번 복습해봅시다. Visualization setting을 expand한 후, [Edge] 탭에 가셔서 [Color]를 골라주시면 됩니다.

  • 복잡한 네트워크에 라벨을 달다 보면, 가끔씩은 겹치는 경우(오버랩overapping)가 있습니다. 
이 때는 좌측의 [Layout panel]을 확인해 봅시다.
위의 그림과 같이 [LabelAdjust]를 선택하고 [Run]을 클릭하면 겹쳐지던 라벨들이 재배열됩니다.
(라벨들이 오버랩되어 있다.)

(재배열한 후)

  • Gephi의 특징은, 노드에 단순히 숫자 이상의 여러 가지 정보들을 함께 저장할 수 있다는 것입니다.
이번에는 이러한 정보들을 노드에 표시하는 방법에 대해서 알아봅시다.
visualization setting에서 [Attributes]를 선택합니다.
그러면, 노드와 링크에 관련된 정보들을 표시할지 묻는 상자가 다음과 같이 나타납니다.
예를 들어, [Code]를 체크하고 [OK]를 클릭해 봅시다.
※ 정보들은 '-'(하이픈)을 통해 구분됩니다.

너무 많은 정보들이 화면에 나와있다면, 해당 노드가 선택되었을 때만 정보를 표시하게 할 수 있습니다. 이는 노드와 링크 둘 다 적용할 수 있습니다.
Visualization setting을 expand하고, [Labels]탭으로 이동합니다.
다음에 [Hide non-selected]를 체크하면 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.

  • 안티앨리어싱 옵션에 대해 알아봅시다. 이 옵션을 사용함으로써 그림을 좀 더 부드럽게 볼 수 있습니다.
[Tools]메뉴의 [Options]를 선택합시다.
아래 그림과 같이 [Visualization] 탭을 선택하고, [OpenGL]탭으로 이동합니다.
안티앨리어싱을 적당히 바꿔주고 Gephi를 재시작하면 해당 내용이 적용됩니다.
보통 가장 높은 수치는 16x이지만, 그래픽카드의 사양에 따라 다를 수 있습니다.
(0배 안티앨리어싱)
(16배 안티앨리어싱)

  • Gephi는 높은 해상도의 스크린샷을 찍을 수 있는 기능을 지원하고 있습니다. 
visualization bar에서 카메라 모양 아이콘을 찾아봅시다.
아래쪽 화살표를 클릭한 뒤 [Configure]를 선택하면 셋팅창이 나타납니다.
스크린샷의 화질은, 안티앨리어싱과 마찬가지로 각 컴퓨터의 성능에 많이 좌우됩니다.
만약 높은 사양의 그래픽카드를 사용한다면, 16000Width와 16x 안티앨리어싱까지도 가능할 것 입니다.

옵션이 끝난 뒤에는, 위의 카메라 모양 아이콘 [Take screenshot]을 클릭해서 스크린샷을 찍을 수 있습니다.
제대로 된다면, 몇 초 안에 작업이 완료될 것 입니다.

  • 좌측의 툴박스에 대해서 알아봅시다.
Gephi에서는 많은 툴을 지원하고 있습니다. 예를 들어, 붓 모양의 [Painter]를 선택하고, 위쪽에서 [Color]를 바꾸어 봅시다.
그리고 나서 노드 혹은 링크를 직접 하나씩 선택하거나, 여러 개를 선택한 뒤 클릭함으로써 색을 바꿀 수 있습니다.

이번에는 연필 모양의 [Pencils]을 선택해 봅시다.
Pencils Tool로는 노드(Node pencils)나 링크(Edge pencils)를 직접 그려서 추가할 수 있습니다. 
Size를 10정도로 바꾸면 훨씬 더 잘 볼 수 있습니다.

  • 이번엔 비행기모양의 아이콘(Shortest path tool)을 클릭해봅시다.
※ 해상도에 따라 툴박스가 다 보이지 않는 경우가 있습니다. Visualization setting을 expand해 놓았다면, 접는 편이 좋습니다.
시작 노드와 끝 노드를 선택함으로써 링크를 따라가는 최단경로를 확인할 수 있습니다.
※ directed와 undirected 그래프는 shortest path가 당연히 서로 다릅니다.
만약에 두 노드가 연결되어 있지 않다면, [No path exists between these two nodes]라는 메시지가 나타납니다.
거리는 단순히 지나가는 노드의 갯수가 아니라, 가중치를 주는 형태로도 계산할 수 있습니다.

Shortest path tool사용이 끝난 후에는 [Reset color]버튼을 사용해서 최초의 상태로 되돌릴 수 있습니다.

  • 이번엔, 태양모양의 아이콘을 클릭해 봅시다. 이것은 [Heatmap tool]입니다. 선택된 노드와 가까운 노드와 먼 노드의 색을 그라데이션을 통해서 나타내게 됩니다.
위쪽의 옵션 창은 다음과 같이 나타납니다.
샘플 네트워크에서 적당한 노드를 골라서 Heatmap을 그려보면 다음과 같습니다.
색은 사용자가 원하는 대로 바꿀 수 있습니다.
먼 공항을 빨강색으로 나타낸 상황입니다.
선택된 노드는 Minneapolis airport 입니다.

  • Edit tool을 사용해 봅시다.
툴바에서 Edit tool을 선택하면, 왼쪽에 새로운 패널이 나타납니다.
해당 노드의 Label이나 latitude 등을 직접 조정할 수 있습니다. 키 입력이 끝나면 언제나 엔터키를 눌러서 적용시킵시다.
※ 현재 버전의 gephi에는 링크Edge에디트는 지원하고 있지 않습니다.
※ 가끔씩 Plug in center를 방문해서 새로운 툴이 있는지 확인하시기 바랍니다.

  • 마지막으로 이 페이지를 마무리하기에 앞서, 한 가지 샘플을 제작해봅시다.
일단 Ranking 모듈에서 Label color와 Label size를 조절해 줍시다.
Label color를 선택하고, 적당히 색을 선택한 후 [Apply]를 클릭합니다.
[Degree] 대신 [Betweenness centrality]를 사용해서 색을 바꾸어 보고, 어떤 결과가 생기는지 관찰해 봅시다.

이번엔 Label size를 선택하고, 0과 1사이의 적당한 수를 넣은 후 [Apply]를 클릭합니다.
만약 변화를 되돌리고 싶다면, 툴박스 아래의 [Reset] 버튼들을 활용할 수 있습니다.

(페이지의 끝 입니다.)

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