В первой части:

визуализация сетей: зачем? каким образом?
параметры визуализации
best practices — эстетика и производительность
форматы данных и подготовка
описание наборов данных, которые используются в примерах
начало работы с igraph

Во второй части: цвета и шрифты в графиках R.

В этой части: параметры графов, вершин и ребер.

Построение графиков сетей

Построение с igraph: графики сетей имеют обширный набор настроек. В частности, есть настройки вершин (начинаются с vertex.) и настройки ребер (начинаются с edge.). Список некоторых настроек приведен ниже, а больше информации можно получить, выполнив команду ?igraph.plotting.

Параметры построений в igraph (среди прочих):

Вершины

vertex.color	цвет вершины
vertex.frame.color	цвет контура вершины
vertex.shape	форма обозначения вершины, одно из значений «none», «circle», «square», «csquare», «rectangle», «crectangle», «vrectangle», «pie», «raster», «sphere»
vertex.size	размер вершины (по умолчанию 15)
vertex.size2	второй параметр размера вершины (например, для прямоугольника)
vertex.label	вектор символов для обозначения вершин
vertex.label.family	семейство шрифтов для меток вершин (например, «Times», «Helvetica»)
vertex.label.font	шрифт: 1 — обычный, 2 — жирный, 3 — курсив, 4 — жирный курсив, 5 — символьный
vertex.label.cex	размер шрифта (множитель, зависит от устройства)
vertex.label.dist	расстояние между меткой и вершиной
vertex.label.degree	расположение метки по отношению к вершине: 0 — справа, «pi» — слева, «pi/2» — снизу, "-pi/2" — сверху

Ребра

edge.color	цвет ребра
edge.width	ширина ребра, по умолчанию 1
edge.arrow.size	размер стрелки, по умолчанию 1
edge.arrow.width	ширина стрелки, по умолчанию 1
edge.lty	тип линии, может быть 0 или «blank» (нет), 1 или «solid» (сплошная), 2 или «dashed» (разрывная), 3 или «dotted» (пунктир), 4 или «dotdash» (точка-тире), 5 или «longdash» (длинное тире), 6 или «twodash» (двойное тире)
edge.label	вектор символов для обозначения ребер
edge.label.family	семейство шрифтов для меток ребер (например, «Times», «Helvetica»)
edge.label.font	шрифт: 1 — обычный, 2 — жирный, 3 — курсив, 4 — жирный курсив, 5 — символьный
edge.label.cex	размер шрифта меток ребер
edge.curved	изгиб ребра, в диапазоне от 0 до 1 (FALSE устанавливает в 0, TRUE — в 0,5)
arrow.mode	вектор, определяющий, должны ли ребра иметь стрелки, возможные значения: 0 — нет стрелки, 1 — обратная, 2 — прямая, 3 — в обе стороны

Другое

margin	пустые границы вокруг графика, вектор длины 4
frame	если TRUE, график будет взят в рамку
main	если установлено, добавляет к графику заголовок
sub	если установлено, добавляет к графику подзаголовок

Настройки для вершин и ребер можно установить двумя способами. Первый — задать их с помощью функции plot(), как показано ниже.

# Построить с изогнутыми ребрами (edge.curved=.1) и уменьшить размер стрелок:
plot(net, edge.arrow.size=.4, edge.curved=.1)

# Установить оранжевый цвет для вершин и ребер 
# Заменить метки вершин на названия, хранящиеся в "media"
plot(net, edge.arrow.size=.2, edge.color="orange",
     vertex.color="orange", vertex.frame.color="#ffffff",
     vertex.label=V(net)$media, vertex.label.color="black")

Другой способ задать атрибуты — добавить их в объект igraph. Скажем, мы хотим, чтобы цвет вершин сети зависел от средства массовой информации, а размер — от степени центральности (больше ссылок — больше вершина). Также будем изменять ширину ребер в зависимости от их веса.

# Задать цвета в зависимости от средства массовой информации:
colrs <- c("gray50", "tomato", "gold")
V(net)$color <- colrs[V(net)$media.type]

# Рассчитать степени вершин (количество связей) и использовать их для задания размера вершины:
deg <- degree(net, mode="all")
V(net)$size <- deg*3
# Также можно использовать объем целевой аудитории:
V(net)$size <- V(net)$audience.size*0.6

# Сейчас метки - идентификаторы вершин.
# Можно установить их в NA, чтобы они исчезли:
V(net)$label <- NA

# Установить ширину ребра на основании веса:
E(net)$width <- E(net)$weight/6

# Изменить размер стрелки и цвет ребра:
E(net)$arrow.size <- .2
E(net)$edge.color <- "gray80"
E(net)$width <- 1+E(net)$weight/12
plot(net)

Также можно переопределить атрибуты непосредственно в графике:

plot(net, edge.color="orange", vertex.color="gray50")

Полезно добавить легенду, объясняющую смысл использованных цветов:

plot(net) 
legend(x=-1.5, y=-1.1, c("Newspaper","Television", "Online News"), pch=21,
       col="#777777", pt.bg=colrs, pt.cex=2, cex=.8, bty="n", ncol=1)

Иногда, особенно в семантических сетях, требуется вывести только метки вершин:

plot(net, vertex.shape="none", vertex.label=V(net)$media, 
     vertex.label.font=2, vertex.label.color="gray40",
     vertex.label.cex=.7, edge.color="gray85")

Давайте раскрасим ребра графа в цвета вершин, из которых они исходят. Можно найти исходную вершину каждого ребра с помощью функции get.edges из igraph.

edge.start <- get.edges(net, 1:ecount(net))[,1]
edge.col <- V(net)$color[edge.start]

plot(net, edge.color=edge.col, edge.curved=.1)

Визуализация статических и динамических сетей на R, часть 3