Bien débuter avec Gephi 0.9.1

Introduction

GePhi est un logiciel gratuit de visualisation des données. C’est une application multi-plateforme disponible sous Windows, Mac OS X et Linux. Développé en Java, il a pour but d’aider les analystes à visualiser intuitivement leurs données et isoler des singularités dans la structure de ces dernières. Il ne se présente pas comme un « stand alone » mais comme un complément à la statistique exploratoire des logiciels classiques d’analyse et de traitement de données.

Les performances de visualisation dépendent directement de la taille du graphe. Aucune condition matérielle minimale n’est requise (https://gephi.org/users/requirements/).

Bien débuter Gephi

  1. Télécharger la dernière version sur https://gephi.org/users/download/
  2. Installer le logiciel via l’exécutable téléchargé précédemment.
  3. Lancer l’application.
  4. Si vous disposez d’un projet en langage Gephi, le logiciel vous propose de l’ouvrir. Si ce n’est pas le cas, vous pouvez créer un nouveau projet ou prendre en main le logiciel sur les jeux de données proposés en exemple par le logiciel.

Importation de données, formats supportés

Types de fichiers supportés en entrée : GEXF, GDF, GML, GraphML, Pajek NET, GraphViz DOT, CSV, UCINET DL, Tulip TPL, Netdraw VNA, Spreadsheet.

Pour décider lequel choisir, se référer aux graphiques présents à cette adresse : https://gephi.org/users/supported-graph-formats/. De manière générale, il faut privilégier GEXF, qui permet le plus de fonctionnalités.

Le menu « Fichier » permet d’importer un graphe, qu’il soit sous forme d’une table excel ou d’un des formats mentionnés ci-dessus. A l’importation, le logiciel indique le nombre de noeuds, de liens détectés ainsi que le type de réseau : orienté on non. Il fait aussi apparaître des messages d’erreur le cas échéant.

Pour importer un fichier CSV il faut disposer de deux fichiers séparés, un pour les noeuds et un autre pour les liens.

La table des noeuds doit comporter au minimum une colonne « Id« , où l’identifiant du noeud est renseigné, et une colonne « Label« , où son nom est indiqué. D’autres colonnes, comme par exemple des pondérations peuvent être renseignées.

Pour la table des liens, les identifiants des noeuds de départ et d’arrivée sont référencés dans les colonnes « Source » (point de départ) et « Target » (destination). Une colonne « Type » peut être ajoutée pour indiquer si le lien est dirigé (« Type » = « Directed ») ou non (« Undirected ») ou même mixte (« Mixed »).

Il faut bien faire attention à ce que les noms des colonnes soient en anglais et que les encodages entre les données et le logiciel concordent. Il est important d’importer le fichier des noeuds en premier. Il ne faut pas oublier de notifier à Gephi si l’importation est celle des noeuds ou des liaisons via le menu déroulant « En tant que table » apparaissant avec la fenêtre d’import.

On peut également générer un graphe de façon aléatoire (Fichier -> Générer). Le menu Espace de travail permet de travailler simultanément sur plusieurs réseaux.

Présentation de l’environnement

On peut également générer un graphe de façon aléatoire (Fichier -> Générer). Le menu Espace de travail permet de travailler simultanément sur plusieurs réseaux.
L’environnement global est composé de 3 onglets : Vue d’ensemble, Laboratoire des données et Prévisualisation.

Onglet Vue d’ensemble

Cet onglet permet de traiter les données tout en les visualisant. Il se décompose en plusieurs sous espaces de travail.

  • Fenêtre centrale, Graphe :
    Le graphe y apparaît. Pour zoomer, on peut utiliser la roulette de la souris. Des petites icônes à gauche et en bas de la fenêtre permettent d’effectuer des opérations de visualisation du réseau :

  • Fenêtre Spatialisation :

La fenêtre du coin inférieur gauche permet d’organiser le réseau. Pour cela, plusieurs algorithmes de représentation sont disponibles. Le plus utilisé pour les réseaux de taille conséquente est Force Atlas, pour lequel on peut notamment régler le paramètre de répulsion qui détermine l’éclatement du réseau.

Pour des réseaux de plus petite taille, on peut utiliser les outils « Déchevauchement », « Expansion » ou « Ajustement des labels », qui minimisent les croisements entre liens afin de clarifier la visualisation du réseau.

Certains algorithmes dynamiques tels que le Force Atlas nécessitent un temps d’arrêt. Lorsque l’on estime que la spatialisation est stabilisée, on peut appuyer sur « Arrêter ».

  • Fenêtre Contexte :

Dans le coin supérieur droit se trouvent les informations descriptives du graphe parmi lesquelles le nombre de noeuds et de liens.

  • Fenêtre Filtres :

En dessous de la fenêtre contexte, cet espace permet de filtrer le graphe selon de nombreux critères, par exemple le nombre de liens (Typologie -> Plage de degrés). Il suffit de faire glisser le filtre sélectionné dans l’espace « Requêtes » juste en dessous pour l’appliquer aux données.

Certains paramètres du filtre peuvent aussi y être réglés. Il est également possible d’annuler les filtres (bouton « Réinitialiser »), d’exporter les résultats du filtrage, ou encore de choisir de ne plus afficher les labels des noeuds évacués par le filtrage.

  • Fenêtre Statistiques :

Elle permet l’extraction de statistiques à partir du graphe. Les statistiques peuvent concerner les noeuds (nombre de lien d’un noeud, …) ou les liens (longueur du plus court chemin, …). Le détail de la statistique s’affiche en cliquant dessus. Une fois la statistique calculée, un rapport apparaît, récapitulant les valeurs obtenues.

Ce rapport est disponible en cliquant sur le point d’interrogation en face du nom de la statistique. Les statistiques permettent ensuite de regrouper les noeuds par classes (partition) et/ou de d’effectuer un classement. Ces derniers peuvent être visualisés grâce à l’utilisation de couleurs. Pour ce faire, on utilise la fenêtre Aspect.

  • Fenêtre Aspect :

Dans le coin supérieur gauche, cette fenêtre permet de choisir le critère de coloration (centralité des noeuds, degrés pondérés,…) du graphe dans le menu déroulant « Choisissez un attribut ». On peut choisir entre un dégradé ou des couleurs de la palette.

Onglet Laboratoire des données
On peut y visualiser les données à l’état brut, i.e. sous forme de tableau. Il est possible de les filtrer ou de les classer par rapport à une variable. Les statistiques calculées dans la fenêtre statistique de l’onglet Vue d’ensemble sont répertoriées pour chaque noeud/lien dans le tableau du laboratoire des données sous forme de nouvelles colonnes. On peut donc ici accéder au détail des statistiques calculées précédemment.

Cet outil est pratique pour mieux appréhender les données, notamment les liens entre les différents sommets, mais peu pratique lorsque le nombre de noeuds/liaisons est trop élevé. Il est possible en outre d’ajouter des noeuds/liens et d’effectuer des modifications sur le réseau.

Cet onglet permet également d’importer et d’exporter des feuilles de calcul. Pour ce faire il suffit de cliquer sur le bouton « Importer feuille de calcul » ou « Exporter la table ».

Onglet Laboratoire des données

Dans cet environnement, on peut régler les paramètres esthétiques de la visualisation du réseau. L’onglet à gauche de la fenêtre répertorie tous les paramètres d’affichage modifiables.

Par exemple : la forme des liens : flèches droites ou courbes, l’épaisseur des traits…

C’est également dans cet onglet que peut s’effectue l’exportation des données.

Exportation

L’exportation des données peut s’effectuer à plusieurs endroits. Cette fonction est disponible dans le menu Fichier -> Exporter, dans l’onglet Laboratoire des données -> Exporter la table ; et enfin dans Prévisualisation -> « Export : SVG/PDF/PNG ».

Deux fichiers peuvent être exportés : la base données ou le graphe. Plusieurs formats sont disponibles. La base de données peut être exportée en CSV, GDF, etc. Le graphe, après mise en forme dans l’onglet « Prévisualisation », peut être exporté au format SVG, PDF, PNG. Pour changer le format d’exportation, il suffit de choisir le format souhaité dans le menu déroulant « Type de fichier » proposé après avoir cliqué sur un bouton d’exportation.

Avantages

  • Le logiciel est assez simple et permet une représentation des données rapide et bien agencée nécessitant une courte prise en main. Il dispose de nombreuses options de mise en forme des graphes.
  • Des modules d’extensions sont téléchargeables dans le menu « Outils », qui donne accès à davantages de fonctionnalités que celles présentes initialement dans le logiciel. Ces fonctionnalités peuvent concerner l’importation, l’exportation de fichiers, la visualisation des données, ou encore être de nouveaux outils de traitement du graphe.

Inconvénients

  • Le manque de mémoire peut limiter l’utilisation.
  • L’ouverture du logiciel ne marche pas systématiquement. De multiples bugs inexpliqués font planter le logiciel.
  • Manque de clarté dans les indications du logiciel malgré une présentation des fonctionnalités qui se veut intuitive.
  • L’interface, trop chargée, et la redondance des fonctionnalités dans les différents onglets rend l’utilisation parfois confuse.

 

Tutoriel rédigé par Mathilde P. et William G, Ensai 2017.


Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *