Gefi

Gefi je vizuelni računarski program, za istraživanje, kontrolisanje, unapređivanje svih vrsta računarskih mreža i složenih sistema, napisan u Java programskom jeziku, na NetBins (eng. NetBeans) platformi, prvenstveno kreiran kao projekat studenata tehničkog univerziteta u Kompjenju , u Francuskoj.

Gefi verzija 0.9.1

Koriste ga istraživači na raznim univerzitetima, u novinarstvu, informatici, i drugim mestima. Npr. korišćen je za vizuelno prikazivanje globalne povezanosti sadržaja Njujork Tajms novina, i nadgledanje Internet saobraćaja Tviter društvene mreže za vreme društvenih nemira. Jedna od čestih upotreba Gefi alata je analiza društvenih mreža, a koristi se i za prikaz inMaps-a od strane poslovne društvene mreže LinkedIN.

Gefi je vrlo kvalitetan virtualizacijski softver, i koristi jedan od najbržih vizualizacijskih pogona kako bi se mogli analizirati kompleksni grafovi. Gefi može da prikaže do 50000 čvorova mreže, i do 500000 veza, iterira kroz vizualizaciju koristeći dinamičke filtere, pa omogućava širok spektar alata za upravljanje grafovima. Algoritmi za kreiranje prikaza daju oblike grafovima. Gefi omogućava vrlo kvalitetne i efikasne algoritme za prikaz. Paleta prikaza omogućava menjanje prikazivanja grafova tokom rada programa, pa samim tim povećava korisničko iskustvo. Uz pomoć Gefi alata moguće je istraživati grafove koji imaju više nivoa, tako što se generišu, veliki, hijerarhijski, strukturirani grafovi kao što su društva, grafovi podataka, ili mrežni grafovi.

Istorija

Gefi je računarski program nastao 2008 godine. Primarno se koristio za potrebe istraživača, koji su razvijali društvene mreže, kako bi bolje sagledavali mogućnosti WEB tehnologije, na Fondation Maison des Sciences de l'Homme u Parizu, u Francuskoj. Danas, Gefi udruženje ima za cilj stvaranje održivog programa, vođenog međunarodnom zajednicom otvorenog koda, koja deli zajedničke interese u mrežnim i kompleksnim sistemima.

Od samog početka neprofitna organizacija Asocijacija Gefi obezbeđuje aktivnu podršku, zaštitu, i promovisanje Gefi projekta. Prvenstveno predstavljen od Association WebAtlas, Linkuence SAS and SciencesPo Medialab, i saradnika Metju Bastiana, Sebastijana Hejmana, i Metjua Džekomija, progresivno postavlja međunarodnu zajednicu saradnika i korisnika, i svake godine aktivno učestvuje u Guglovom letnjem kodu ( eng. Google Summer of Code) programu, i pobedili su na Oraklovom (eng. Oracle) takmičenju Dukov izbor za najbolju inovaciju za tehničku vizualizaciju. Godine 2011. pokreću neprofitnu korporaciju Gefi konzorcijum (eng. Gephi Consortium) stvorenu da udruži industrijske, laboratorijske i civilne napore u unapređenju Gefija. Kreiran je prema Francuskom pravu iz 1901 godine i vodi ga odbor direktora. Konzorcijum Gefi pokušava da, kroz istraživanje i razvoj, stvori generičke i višekratno upotrebljive delove Gefija, usavrši tehnologiju po niskoj ceni, i stvori standarde koji će omogućiti među-operativnost.

Karakteristike

Gefi je program otvorenog koda koji se koristi za vizuelno istraživanje mreža, takoće poznatih kao grafovi. Mreža se sastoji od više subjekata, čvorova, i delova koji povezuju čvorove, ivica. Dok većina sličnih programa ima mogućnost pogleda na mrežu, i njenog analiziranja, Gefi je posebno opremljen za rad sa mrežama koje poseduju čvorišne atribute. Atributi su parovi ključne vrednosti povezani sa svakim čvorom ili svakom ivicom. Npr. pojedinac društvene mreže može imati atribute kao što su rod, godine, mesto zaposlenja i sl. Korisnici Gefija rade sa prikazom grafova u trenutnom vremenu, i pozicioniraju čvorove u dvodimenzionalnom ili trodimenzionalnom prostoru, koristeći različite vrste algoritama, ili pomerajući čvorove ručno. Korisnici koriste čvorne atribute kako bi promenili boju ili veličinu čvorova, u cilju pronalaženja grupa ili pojedinaca. Cilj je pronaći uzajamnu povezanost atributa čvorova i mrežne strukture, koristeći se vizuelnim prikazom.

Prilikom prikazivanja društvene mreže moguće je izračunati stepen i daljinu čvora od centra. Gefi nije ograničen na rad samo sa društvenim mrežama. Sve vrste mreža mogu biti analizirane, kao što su Internet topologija, mreža za deljenje podataka, finansijske mreže, semantičke mreže, organizacione mreže, i druge.

Gefi ima za cilj obezbeđivanje celog procesa, od unošenja podataka u program, preko interakcije između podataka i programa, do prikazivanja što lepšeg izgleda grafa. Podaci mogu biti ubačeni i izbačeni iz programa u više vrsta fajl formata, i takođe mogu biti preuzeti iz baze podataka. Kada završi sa pregledom, korisnik može ulepšavati izgled i estetiku grafa i sačuvati graf u obliku fajl formata vektora, kako bi osigurao dobar kvalitet pri štampanju ili objavljivanju grafa na bilo koji drugi način.

Prikazivanje u trenutnom vremenu

Snaga Gefija leži u njegovoj sposobnosti da mrežu prikazuje u trenutnom vremenu. Korisnik može da isprobava prikazivanje mreže eksperimentišući sa raznim vizuelnim konfiguracijama. Gefi poseduje trenutnu vizualizaciju, odnosno trenutno osvežavanje grafova, uz pomoć kojeg postiže efikasnije iskorišćenje i brzo prikazivanja grafovima, čime se postiže bolje razumevanja i otkrivanja obrazaca u velikim grafovima. Korisnik primenjuje izgled algoritama na oblik mrežne strukture u dve dimenzije ili 3 dimenzije, npr. koristeći na silu usmerene (eng. force-directed) oblike. Ovakvi algoritmi određuju oblik mreže koristeći odbojnu karakteristiku između svih čvorova mreže, ali takođe koristeći atraktivnu povezanost između susednih čvorova. Svaka promena izgleda okruženja pokreće izračunavanje promene položaja čvora, i nakon toga pomera čvor gotovo trenutno.

Raspored

Raspored daje oblik grafikonima. Gefi obezbeđuje lep i čist raspored izgleda grafova, za svrhe lakšeg snalaženja kao i za bolji kvalitet tumačenja podataka. Postoje:

• Ručno pravljeni algoritmi
• Algoritmi višeg nivoa

Formati fajlova

Gefi je u stanju da koristi sledeće formate fajlova:
GEXF, GDF, GML, GraphML, Pajek NET, GraphViz DOT, CSV, UCINET DL, Tulip TPL, Netdraw VNA, Spreadsheet.

Grafički interfejs

Gefi je fleksibilna desktop aplikacija, koja ne ograničava korisnika unapred definisanim izgledom interfejsa. Naprotiv, korisnik je u mogućnosti da podešava radno okruženje, pomera panele, prikazuje ili skriva okvire. Grafički interfejs Gefija je uobičajeno podešen za tri vrste režima interfejsa, a to su: pregled, nivo podataka, i perspektiva.

Meni Gefi aplikacije

Režimi se nalaze u glavnom meniju:

• Pregled - grafički režim manipulacije,
• Nivo podataka - grafički prikaz podataka u tabelama,
• Perspektiva - vizuelno podešavanje pre izvoza vektora.

Dodaci

Gefi dodaci su, kao što im samo ime kaže, različite vrste dodataka za program kreirane na NetBins platformi, uz pomoć kojih aplikacija obavlja različite vrste zadataka. Dodaju se u ručno ili automatski.

Izometrijski raspored čvorova

Izometrijski raspored čvorova

Ovaj raspored koristi izometrijske perspektive za vizualizaciju mreže. Odnosno generiše trodimenzionalne koordinate za sve čvorove mreže(x, y, z), tako da je metod za vizuelnu prezentaciju trodimenzionalnih čvorova moguć i u dve dimenzijedve dimenzije. Može se koristiti za podelu mreže u dva Z-sloja, npr. da bolje prikaže visoke prioritete, odvojeno od niskih prioriteta, ili bolje prikazivanje zajednica nakon korišćenja modularnih algoritama. Pored toga, podeljeni Z-slojevi se mogu koristiti u Gefijevim podeljenim i/ili parcijalnim procedurama.

Korišćenje ovog Gefijevog dodatnog alata je veoma jednostavno, dovoljno je da mrežni kolone čvorova u svom nazivu sadrže atribut [z]. Izometrični raspored čvorova će izračunati i podeliti Z-nivoe na osnovu zadate [z] vrednosti kolone. U slučaju da mreža ne sadrži [z] kolonu, svi čvorovi se postavljaju u nulti sloj.

Arhitektonski GrafML

Ovaj dodatak je razvijen kao deo KSD istraživačke grupe, u saradnji sa Nemačkim istraživačkim centrom za veštačku inteligenciju GmbH i univerzitetom Kajzerslauterna, kao i tehničkim univerzitetom u Minhenu.

Tokom procesa projektovanja, arhitetke i studenti često proučavaju planove zgrada, kuća, kao i ostalih objekata, koji su prethodno, već projektovani ili izgrađeni. Ovi planovi su dostupni konvencionalno, kao oblik kolektivnog pamćenja u arhitektonskoj monografiji i časopisima, kao i na Internetu. Cilj KSD istraživačke grupe je da podrži ranu fazu dizajnerskog procesa koristeći informacionu tehnologiju, tako da bi se pronašla slična arhitektonska rešenja, u cilju postizanja dodatne inspiracije, eksplicitnog rešenja, ili sredstva da se bolje razumeju aktuelni problemi i dizajn.

Da bi se arhitektonska situacija oformila digitalno, potrebno je napraviti semantički otisak objekta, koji će se koristiti za identifikovanje, kao što ljudi koriste otiske prstiju da bi identifikovali pojedince. Da bi se napravio prostorni raspored, grafički bazirana rešenja matematičkim putem predstavljaju otiske, kao što su prostor, daljina, poravnanje, orijentacija ili urbana integracija.

Ovaj Gefijev alat kreira izgled otisaka objekta kao grafova. Osim toga, dodaje prostornu dimenziju prikazivanjem originalnih podnih mapa. Pored toga, dodati su alati za ocenjivanje dodatih otisaka menjajući boju čvorova, ivica, i podešavajući njihovu debljinu.

Gefijev aplikacioni programski interfejs (API)

Gefijev aplikacioni programski interfejs (API) je mogućnost korišćenja Gefi aplikacija uz pomoć prethodno unetih slripti u program. Na ovaj način povećava se spektar mogućnosti aplikacije, i ona postaje fleksibilnija.

Gefi je modularno dizajniran:

• Podeljen u više modula,
• Npr. modul za grafičku strukturu, modul za korisničko okruženje, modul za grafičke filtere...,
• Modul jezgra se takođe može kontrolisati pomoću spoljnih skripti.

Grafički API

API pruža kompletnu strukturu podataka, i sadrži sledeće karakteristike:

• Direktnu, neusmerenu, i mešovitu grafičku podršku,
• Jednostavnu strukturu,
• Osigurana polja,
• Hijerarhijske grafikone,
• Automatski proračun ivica,
• Praćenje promena na grafikonima,
• Istovremeno praćenje više akcija.

Grafički interfejs poseduje klasične karakteristike potrebne za upotrebu i pristupanje grafičkim algoritmima. Unutrušnji model podataka je fleksibilan sa tipom grafičke podrške (direktnom, neusmerenom, i mešovitom), i obezbeđuje kreiranje bilo kog grafa bez obzira na njegovu prirodu. Na primer, u potpunosti je moguće dobiti neusmereni grafikon, iako su sve ivice usmerene i suprotne.

Ne postoji izvršavanje konvertujućih operacija zbog toga što su grafički interfejsi samo ocenjivači, odnosno služe samo za određivanje tipa grafa. Svi grafički interfejsi (direktni, indirektni, hijerarhijski grafikoni) mogu biti dobijeni od grafičkog modela. Stoga na strani klijenta grafički model je jedini podatak koji se čuva u memoriji.

Projektni API

Projektni API je API koji se koristi za manipulaciju projekta i radne površine. Projektni API definiše projekat, i izgled radne površine. Većina modula će koristiti ovaj interfejs za posmatranje životnog ciklusa aplikacije. Stoga API definiše čitač radne površine aplikacije, što je i osnova za praćenje događaja na radnoj površini, dok servis za kontrolu projekta upravlja sistemom. Api posebno kontroliše komunikaciju modula sa više radnih površina.

Vidi još

• Računarska grafika
• Graf
• Grafičko korisničko sučelje

Literatura

Kin Červen, "Mrežna analiza grafova i vizuelno prikazivanje sa Gefijem"

Spoljašnje veze

• Zvanični sajt
  

Analiza mreže sa Gefijem Arhivirano na sajtu Wayback Machine (5. jun 2014)