前一段时间，我们发布了多篇文章，分别介绍了
Gephi可以生成各种直观的图来帮助研究者进行基于社会网络的分析。下图是使用Gephi官网提供的素材(小说《悲惨世界》人物关系)生成的一张网络图示例，借助网络图可以更直观和清晰的分析人物直接的关系：
如果有同学是初次访问这个学习园地，可以通过下面的链接查看这些已发布的文章：
1. 为什么针对网络图的布局做进一步的演练 有不少同学在阅读了这些文章后留下了他们的疑问和建议，比如有一条针对《Gephi社会网络分析-网络图的布局》的问题：文中使用的是随机生成的网络图，在使用Force Atlas布局时生成的图过于理想，实际运行时选择布局并运行后，很久都达不到效果。
因篇幅所限，先前发布的关于布局那篇文章只是对每种布局做了简单的介绍，例如，使用随机图可以进行的基本操作，没有使用实际数据进行更详细的演练。 鉴于网络图布局的重要性，我们计划针对Gephi提供的几种力引导布局做更详细的演练，今天就从Forece Atlas布局开始。 1.1 演练目标 通过设置节点大小、颜色，并利用社区检测功能将属于不同簇的词用不同颜色表示，然后，利用Force Atlas布局，将图适当地撑开。 2. 实验数据来源说明 使用实际的社交媒体(微博)数据，通过GooSeeker分词和文本分析软件生成共词矩阵，在Gephi导入共词矩阵后进行网络图的外观设置和过滤，然后针对每一种力引导布局做实操。
本篇ForceAtlas布局演练采集了胡锡进老师的微博上的微博内容，并且经文本分词软件生成了共词矩阵。数据的准备过程记录在《如何采集微博博主主页并生成共现矩阵用于Gephi社会网络分析》一文中，初次接触GooSeeker数据采集工具和GooSeeker文本分析工具的同学以及想温故而知新的同学可以参考。 3. Force Atlas布局介绍 本篇是针对Force Atlas布局的演练，先介绍下Force Atlas布局和参数。 Force Atlas布局是力引导布局的一种，力引导布局算法是图布局算法中一种非常重要的算法，也是Gephi的主要布局。力引导布局有6种，即Force Atlas、Force Atlas 2、Fruchterman Reingold、OpenOrd、Yifan Hu、Yifan Hu比例。 力引导布局算法会考虑原子间引力和斥力的互相作用，计算得到节点的速度和加速度。依照类似原子或者行星的运动规律，系统最终进入一种动态平衡状态。力引导布局算法会自动迭代计算每个节点在图中的合理位置，直到迭代次数超过某个预先定义的数值，或整个网络的力趋于平衡。 稳定下来的图不仅可以充分展示网络的整体结构，丰富的网络往往也具有优美的效果。 Gephi中Force Atlas布局参数：
惯性：值愈大，图的摇摆幅度越大。 斥力强度：每个节点排斥其他节点的强度，值越大，节点的距离越大。 吸引强度：连接节点之间的吸引力的强度，值越大，有连接的节点越被拉近。 重力：值越小，图越分散；值越大，图越压缩。 速度：布局运动的速度，值越大，图的布局速度越快。 4. 在Gephi中进行Force Atlas布局实验 第2章中已经准备了共词矩阵数据表《微博博主主页数据采集结果_20230705105408100》，Gephi支持直接导入集搜客分词软件生成的共词矩阵数据。
4.1 Gephi导入共词矩阵 点击采集项：【文件】【打开】，选择要导入的共词矩阵文件
可以看到，Gephi自动识别文件里的数据是矩阵
页面上有提示日期类型，直接点击下一步，选择图的类型为“无向图”。 可以看到节点数是359, 边的数量有9725
下图就是导入后生成的初始的网络图
一开始节点的位置都是随机的，所以相同的操作看到的初始图不一定是相同的。 4.2 调整网络图外观 这部分可以参考文章《Gephi社会网络分析-网络图的外观设置》 下图标注了几个外观设置相关的功能按钮： https://www.gooseeker.com/doc/article-742-1.html 4.2.1 节点颜色设置 在外观功能区选择“节点”，“颜色”，按“度”的排名给节点不同的颜色
4.2.2 节点大小设置 根据中介中心性值来设置节点大小 第一步：在右侧的统计区，找到“平均路径长度”，点击运行
第二步：根据中介中心性设置节点大小
4.2.3 节点标签设置
4.2.4 节点分区设置 第一步：运行统计区的模块化功能
第二步：设置节点分区显示颜色
4.3 调整网络图布局-Force Atlas 第一步：在布局区选择Force Atlas， 点击运行
第二步：勾选“由尺寸调整”参数，这样避免节点相互覆盖的情况
第三步：把参数“斥力强度”的值改成10000，按一下键盘的Enter键。这个参数的值越大，节点之间越舒展。然后点击一下“运行/结束”按钮。 注意：Gephi有个bug，就是某些时候，布局在运行的时候，按钮还是显示“运行”而不是“停止”。这时候不用管具体是什么，只要图形还在抖动，点一下按钮
看看目前网络图的显示：
4.4 网络图预览 在以前的文章中，没有提到这个预览功能。Gephi在概览里基本调整好的网络图，如果要输出保存到png/pdf格式的文件中，还要在预览里做进一步的设置。 第一步：点击顶部的“预览”按钮，进入预览窗口后，点击右下部的“刷新”按钮。可以看到网络图显示出来了，但是标签没有显示出来
第二步：在左侧的节点标签设置部分里勾选“显示标签”，并且选择“中文字体”，然后点击“刷新”
第三步：左侧的功能区可以调整节点，节点标签，边，边标签，边箭头。 另外预览比例可以控制显示的节点数量，可以按自己的需要调整网络图的显示效果
预览后，也可以选择菜单项的输出，保存到图片和pdf中。不过笔者测试保存png图片正常，存到pdf中后节点标签显示不正常。不知道是软件有bug，还是有些设置没有做，这个问题留待后续研究解决。 5. 总结 今天的文章记录了怎样使用微博博文数据生成的共词矩阵，在Gephi中导入后进行节点的大小，颜色和分区等外观设置，以及Force Atlas布局和预览的实验。 后续我们会基于不同的数据，进行其它布局的实验。 社会网络分析涉及到大量的网络图算法和应用场景，比如，上面提到的社区检测，还有各种网络特征发现算法，在Gephi界面上都有对应的菜单，限于篇幅，文中未做解释，大家可以搜索互联网找到对应的讲解。 |
