Visualiser des réseaux avec Cytoscape

Tuesday, December 13th, 2016 | Author:

Le logiciel Cytoscape a été développé par des biologistes. Il peut cependant être utilisé à des fins d’analyse de n’importe quel réseau.

Installation

Télécharger Cytoscape 3.4 pour votre système d’exploitation.

Lancez le script d’installation.

Charger les données

Télécharger les données

Téléchargez le fichier unine_exercice2.zip depuis le site du cours. Le mot de passe vous a été fourni dans le cours.

Décompressez le contenu de l’archive zip dans un dossier de votre choix.

Le fichier plz6_graphml.gml contient des données sur la pendularité entre des régions postales. Ouvrez-le avec un éditeur de texte simple, comme TextWrangler afin de comprendre la structure de ce fichier. Que voyez vous au début, dans la première moitié, dans la seconde moitié?

Cytoscape_GML

Ouvrez le fichier wikitractatus.xlsx avec Excel ou avec LibreOffice pour comprendre la structure du fichier. Que voyez vous?

Charger les données dans Cytoscape

Choisissez les données avec lesquelles vous souhaitez travailler d’abord: mobilité ou liens textuels.

Données de mobilité

Cliquez sur le bouton “Import Network from File”.

import_network_from_file

 

Dans la boite de dialogue, naviguez vers le dossier où vous avez décompressé les données et choisissez le fichier plz6_graphml.gml.

Cliquez sur OK dans la boîte de dialogue qui suit.

Le réseau devrait s’afficher sur votre écran.

Données de liens textuels

Cliquez sur le bouton “Import Network from File”.

import_network_from_file

 

Dans la boite de dialogue, naviguez vers le dossier où vous avez décompressé les données et choisissez le fichier wikitractatus.xls ou wikitractatus.xlsx.

Dans la boîte de dialogue qui suit, vérifiez la colonne Source et Target. Cliquez sur OK dans la boîte de dialogue qui suit:

cytoscape_import_data

Le réseau devrait s’afficher sur votre écran.

La ligne de commande de Cytoscape

Cytoscape possède une ligne de commande pour les tâche répétitives:

Cyroscape_CommandLineDialog

Dans le champ Command de la fenêtre qui s’affiche écrivez en une seule ligne en changeant le chemin vers votre dossier:

network import file 
file="/votre/dossier/wikitractatus.xls" 
indexColumnSourceInteraction=1 
indexColumnTargetInteraction=2 
firstRowAsColumnNames=true

et pressez sur la touche Retour de votre clavier.

Le réseau devrait s’afficher sur votre écran

Fermez la fenêtre “Command line”.

Calculez les métriques réseau

Demandez à Cytoscape d’analyser le réseau:

Cytsocape_Analyze Network

Votre réseau est-il directionnel? Si c’est le cas, sélectionnez cette option avant l’analyse:

Cytoscape_Directionnal

Le processus d’anlyse ajoute des variables de métrique réseau aux nœuds et aux arrêtes. Vous pourrez les exploiter par la suite, notamment en les liant à des représentations visuelles. Pour l’heure, explorez la fenêtre qui s’ouvre pendant le processus, notamment les tabs In-Degree et Out-Degree. Donnez une interprétation aux histogrammes qui vous découvrez. Puis fermez cette fenêtre pour libérer de l’espace sur votre écran.

Cytsoscape_AnalzeNetworkVisualisez les métriques réseau

Dans le panneau de gauche, sélectionnez l’onglet supérieur Style et l’onlet inférieur Node. Liez la métrique réseau BetweennessCentrality à la taille des cercles (tip: “Lock node width and height“):

Cytoscape_Visualise

Il est possible de peaufiner ce mapping en double-cliquant sur le mini-graphique. Mappez la taille des cercles entre 10 et 100:

Cytoscape_map_continupus

Testez d’autres paramètres de mapping disponibles pour les noeuds et les arrêtes (onglet inférieur Edge).

Changez l’agencement spatial

Choisissez un agencement spatial. Ici Edge-weighted Force directed avec option weight (le poids des liens est pris en compte):

Cytoscape_Layout

L’exécution de l’algorithme peut durer quelques secondes. Testez notamment Edge-weighted Spring Embedded, option (none).

Cytoscape_NetworkExampleAnalysez et commentez les résultats:

  • Combien de noeuds?
  • Combien d’arrêtes?
  • Combien de composantes?
  • Prenez un noeud au hasard et déterminez
    • Son degré entrant
    • Son degré sortant

Enlevez les loops (liens des noeuds avec eux-mêmes):

Cytoscape_RemoveLoops

Re-testez avec des algorithmes d’agencement.

Sélectionnez une partie du réseau et examinez leurs attributs (tip: Show selected):

Cytoscape_ExploreAttributesSélectionnez une partie du réseau et exportez-la comme un nouveau réseau:

select_networkRecalculez les métriques réseau et refaites des agencements spatiaux.

Déplacez les noeuds manuellement:

Cytoscape_DiplaceManually

Testez l’option “Bundle edges”:

Cytoscape_BundleEdgesQue fait cette option? Quels sont ses avantages cartographiques?

Interprétez vos observations en termes géographiques. Que peut-on dire du territoire à partir de vos observations?

Pour comprendre à quels lieux se réfèrent les codes postaux du fichier plz6_graphml.gml, il est possible de se servir de Google Maps:

GoogleMaps_PLZ

 

Cite as: André Ourednik (2016) « Visualiser des réseaux avec Cytoscape » in Maps and Spaces from https://ourednik.info/maps/2016/12/13/visualiser-des-reseaux-avec-cytoscape/ [Last-seen November 19th 2017].
Category: Courses