复杂网络可视化工具研究

摘要

复杂网络的结构复杂，本身又比较抽象，传统的数据表格或者文字的表示方式很难直观的感觉到网络的拓扑结构，对于复杂网络上动力学的研究来说，更难看到网络的动态演化过程。将复杂网络以比较直观的方式展现的最好方式就是网络的可视化技术，本文就是实现一个复杂网络可视化工具来解决这个问题，对复杂网络的研究具有重要意义。
　　 本文使用R 环境和igraph软件包来实现复杂网络的可视化以及动态可视化，利用JMF实现仿真结果的流媒体传输，最后使用Visual Studio 平台将各项功能集合在一起，并提供一个较好的人机交互界面。相对于其他可视化工具，本文实现的可视化工具具有简单易用，可扩展性好的特点，并提供了三个主要功能：产生指定类型和参数的网络的拓扑图，产生给定网络数据文件的网络拓扑图以及复杂网络上的动力学仿真。在前两个功能中，用户还可以选择网络拓扑图的布点方式来更好的观察所要研究的网络，在复杂网络动力学仿真的功能中可以将仿真结果以流媒体的方式在互联网上传输。
　　 本文的内容涉及图论、信息可视化技术以及人机交互技术等多个领域，并将多种工具软件进行集成，实现了一个可用的复杂网络可视化工具，并利用工具成功的生成了各种网络拓扑图，仿真了一个复杂网络上疾病传播的实例。本文的成果可以应用到以后的复杂网络研究中。