Анализатор графов

Это приложение позволяет выделять сообщества в графах, находить ключевые вершины и делать раскладку. Оно поддерживает чтение и запись в .csv и .db (SQLite).

Установка и запуск

Приложение работает на Java SDK 15 версии.

Установка:

git clone https://github.com/spbu-team-11/graph-analyzer-app

Запуск:

Windows

.\gradlew.bat run

Linux

./gradlew run

MacOS

./gradlew run

Использование релиза

JAR

Приложение работает на Java SDK 15 версии.

java -jar graph-analyzer-app.jar

Выделение сообществ

Для выделения сообществ используется Leiden alghoritm, в качестве параметров ему передаются:

Количество итераций алгоритма. (Iteration)
Параметр отвечающий за размер выделяемых сообществ, более высокое значение ведет к большему количеству сообществ, а более низкое разрешение ведет к меньшему количеству сообществ. (Resolution)

Сообщества графически выделяются цветом, также можно посмотреть числовую метку сообщества (Labels → Community)

Выделение ключевых вершин

Для выделения ключевых вершин используется Harmonic centrality с алгоритмом Дейкстры и нормализованновым показателем centrality. Вершины выделяется размером, который считается по формуле:

$R*\frac{2((e k)^x-(e \frac{k}{2})^x)}{k}$

x - показатель centrality
R - стандартный размер вершины
k - передаваемый параметр (Size-Ratio coefficient)

Чем больше k, тем больше отношение размеров вершин с разным значением centrality.

Раскладка графа

Для раскладки графа используется алгоритм ForceAtlas2. В качестве параметров ему передаются:

Количество итераций алгоритма. (Iteration)
Сила притяжения вершин друг к другу. (Gravity)
Активация/деактивация расчета с помощью логарифмической силы притяжения. (Logarithmic attraction mode)
Активация/деактивация притяжения вершин к краям окна. (Outbound attraction mode)
Активация/деактивация притяжения вершин к центру. (Strong gravity mode)

SQLite

Приложение имеет возможность сохранять и читать 2 типа SQLite баз данных (сохранение идет во 2 тип)

Необработанный граф. В таком случае в базе данных должно быть две таблицы

Vertices

id	element	community
integer	text	-1

Edges

id	element	first	second
integer	text	int	int

id - идентификационный номер (должен быть уникальным)
first - откуда идет ребро (id вершины из первой таблицы)
second - куда идет ребро (id вершины из первой таблицы)

Обработанный граф. В таком случае должна быть третья таблица, а в таблице Vertices в поле community вместо -1 могут стоять непосредственно номера community

VerticesView

id	vertex	x	y	color
integer	int	double	double	text

id должен быть уникален
vertex - id вершины из таблицы Vertices
x, y - координаты вершины
color - цвет формата RGB в следующем виде "r/g/b", где r,g,b - double.

CSV-файлы

Приложение так же имеет возможность сохранять графы в файлы формата .csv, а также считывать их.

Чтобы приложение могло считать граф, csv-файл должен соответствовать стандарту описанному ниже.

Заголовок:

isNode,name,x,y,color,radius,community,from,to

Остальные строчки должны представлять из себя заполненные (где это нужно) поля заголовка, разделенные запятой:

isNode - значение true/false (вершина либо ребро)
name - имя вершины/ребра (уникальное поле)
x, y - координаты вершины (необязательное поле в случае вершины, в случае ребра - пустое)
color - цвет вершины в формате "r/g/b", где "r", "g", "b" - числа из rgb представления цвета, а "/" - разделитель (необязательное поле в случае вершины, в случае ребра - пустое)
radius - числовое представление радиуса вершины (необязательное поле в случае вершины, в случае ребра - пустое)
community - номер сообщества вершины (необязательное поле в случае вершины, в случае ребра - пустое)
from, to - имена вершин, которые соответствуют началу и концу ребра (пустое для вершин поле)

spbu-team-11 / graph-analyzer-app