复杂网络可视化研究综述

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1、计算机科学$""’()*+,#-+#&!）复杂网络可视化研究综述王&柏&吴&巍&徐超群&吴&斌（北京邮电大学计算机科学与技术学院&通信软件工程中心&北京%"".’!）&摘&要&当今万维网、社会关系网等复杂网络的规模迅速发展，一方面导致人们很难用数字和表格来对这些复杂网络进行全局规划和管理，另一方面复杂网络包含了非常丰富的信息资源但都难于被发现。可视化技术提供了有效的方法来理解复杂网络的结构并从中挖掘有效信息。本文全面介绍了复杂网络可视化技术的研究进展，讨论了可视化布点算法和压缩算法，并介绍了若干具有代表性的复杂网络可视化

2、工具、列举了复杂网络可视化技术在相关领域的应用。关键词&复杂网络，可视化，信息可视化，布点算法&!"#$%&’()*+,#-.+/-0+()(12(34.&56&07($8/012345&/6/75&869:4);<=>&/635>（?7*7@)AA=>5@4B5)>C)DBE4F7G>H5>77F5>H2F)=I，C@:))*)D9)AI=B7FC@57>@74>J?7@:>)*)HK，375L5>H6>5M7FN5BK)DO)NBN4>J?7*7@)AA=>5@4B5)>N，375L5>H%"".’!）&!9,0$-

3、:0&P4>KF74*;E)F*JJ)A45>N@4>Q7F7IF7N7>B7J4N@)AI*7R>7BE)FSNT(5N=4*J7I5@B5)>N)D>7BE)FSN，E:5@:7RI*)5B:=;A4>M5N=4*IF)@7NN5>H，4F7A)F7IF)>7B)@)H>5B5)>)DB:7NBF=@B=F7)DN=@:@)AI*7R>7BE)FSNB:4>B:7@)AI=B4B5)>4*F7IF7N7>B4;B5)>TP4>K@:4F4@B7F5NB5@N)DB:79)AI*7R17BE)FS4*H)F5B:AN4

4、F74>4*KU7JD5FNB*KT?:7>B:7I4I7FQF57D*K5>BF)J=@7NB:7H7>7F4*4>JNI7@54*B))*ND)FB:7(5N=4*5U4B5)>T?:5FJ*K，B:74II*5@4B5)>N)DM5N=4*5U4B5)>B7@:>)*)HK5>N7M7F4*D57*JN4F7IF7N7>B7JTV5>4*;*K，B:7>7EIF)Q*7AN4>J@:4**7>H7NE:5@:4F5N7DF)A@=FF7>BF7N74F@:4F7J5N@=NN7J4>JN)A7N=HH7NB5)>N

5、D)FD=B=F7F7N74F@:E)FS4F7I=BD)FE4FJT;&’7($<,&9)AI*7R>7BE)FS，(5N=4*5U4B5)>，W>D)FA4B5)>M5N=4*5U4B5)>，X4K)=B4*H)F5B:A&信息可视化的一个重要分支，复杂网络可视化的研究从上世纪!"引言["年代中期开始，在2F4I:F4E5>H，W>D)(5N（WGGGCKAI)N5=A［%］近年来，信息系统如万维网、电信网、移动通讯网络迅)>W>D)FA4B5)>(5N=4*5U4B5)>），W(（W>B7F>4B5)>4*9)>

6、D7F7>@7)>W>;猛发展，可获得社会关系网络数据的规模逐渐增大，以致人们D)FA4B5)>(5N=4*5U4B5)>）等重要国际会议中都成为一个越来越受［$］无法通过传统的技术和方法来管理和运作这些复杂网络。关注的议题，引起了各国学者的高度重视。人们通过对/7Q网络、社会关系网络、生物网络等的研究，发复杂网络可视化研究涉及复杂系统、图论、统计学、数据挖现了这些网络都具有某些共同的性质，这些性质包括：（%）整掘、信息可视化以及人机交互等多个领域。其中受关注程度最体稀疏，局部密集；（$）顶点度数服从幂率分布，也被引申为

7、无多的一个问题是可视化算法，包括布点算法和可视化压缩算［$］尺度特性；（,）整体分布具有高聚集度、低平均最短路径（平法。布点算法中最重要的一个分支是OTG4J7N提出的力导引［,］［]］均最短路径YZ（*)H*)H1）），具有小世界特性。具有以上性（V，V)F@7;5F7@B7J0*H)F5B:A）算法，而可视化压缩算法的质的网络被称为复杂网络。提出和发展则使得可视化技术用于复杂网络成为可能。本文复杂网络的结构非常复杂，如果仅用数据表格或文字的形详细地阐述了复杂网络可视化算法的演变历程，以及这些算法式来表示网络，理

8、解起来非常困难，导致网络所包含的信息无是如何优化从而达到美学标准和尽可能展现清晰的结果。此从体现。将复杂网络方便、直观地表示出来的最好方法是将其外，各国学者也在不断探索如何搭起网络复杂可视化理论和实进行可视化。科学计算可视化的思想是上个世纪."年代美国际应用的桥梁。目前看来，随着可视化算法的不断发展，各种科学基金会（