[发明专利]基于分割绘图法的网络布局方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种基于分割绘图法的网络布局方法、系统及介质，包括：图分割步骤：根据原始数据使用启发式算法对全图进行分割得到多个子图；块间布局步骤：根据分割结果，基于图布局的力引导模型生成子图的块间布局；子图布局步骤：使用力引导模型对子图分别布局，得到最优的子图布局；拼接步骤：根据子图的块间布局对子图进行拼接，得到初期成图；调整步骤：根据力引导模型对初期成图的布局进行调整，得到最优的全图布局。本发明基于分割绘图法对超大规模网络进行布局，大幅提高了网络布局算法可处理的数据体量，突破了网络可视化算法百万量级的壁垒。

技术领域

本发明涉及数据网络技术领域，具体地，涉及一种基于分割绘图法的网络布局方法、系统及介质。

背景技术

随着技术的进步与科学的发展，学术网络数据的体量正在飞速增长，大数据分析与可视化正在逐渐改变我们的生活。在网络可视化领域，网络布局算法占据重要位置。学术网络是抽象的，我们无法从excel表格中看出数据的结构与聚集方式。将学术网络进行布局可以较好的解决这一问题。但是，随着学术网络数据体量的增加，数据的布局变得愈发困难。对于目前大多数网络布局算法依然无法处理超大体量的数据。

目前已有的网络可视化算法如Force Atlas，Fruchterman Reingold，Yifan Hu等算法可处理的节点规模上限在十万量级。当网络中节点数超过该上限时，布局算法的效率便急剧下降。而学术网络中的节点数量通常在百万量级甚至更高，算法的性能瓶颈和实际需求间的巨大差异对于揭示实际学术大数据空间结构形态造成了巨大障碍，面临诸多严峻的技术挑战。

专利文献CN 109450675A公开了一种网络布局方法、装置、网络布局设备和存储介质。该网络布局方法包括：通过收集网络拓扑数据；使用小世界构造算法对网络拓扑数据进行处理后得到网络结构集合；使用FM³布局算法对网络结构集合进行布局计算，得到布局数据；将布局数据输出到指定的设备上。该专利文献同样存在上述的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于分割绘图法的网络布局方法、系统及介质。

根据本发明提供的一种基于分割绘图法的网络布局方法，包括：

图分割步骤：根据原始网络数据使用启发式算法对原始网络数据对应的全图进行分割得到多个子图；

块间布局步骤：根据分割结果，基于图布局的力引导模型生成子图的块间布局；

子图布局步骤：使用力引导模型对子图分别布局，得到最优的子图布局；

拼接步骤：根据子图的块间布局对子图进行拼接，得到初期成图；

调整步骤：根据力引导模型对初期成图的布局进行调整，得到最优的全图布局。

优选地，所述图分割步骤：

预处理子步骤：对原始数据进行预处理，暂时去除度为0的节点；

分割子步骤：使用启发式算法对全图进行分割，根据网络中节点在结构上的相似性将全图分割为多个节点数不等的子图；

存储子步骤：将分割完的子图以预设格式存储。

优选地，所述块间布局步骤包括：

引力计算子步骤：根据图布局算法两节点之间的引力公式计算分割完成后任意两个子图之间的引力；

斥力计算子步骤：根据图布局算法两节点之间的斥力公式计算分割完成后任意两个子图之间的斥力；

融合子步骤：根据计算得到的引力、斥力，对子图之间的边进行融合，对子图内的度进行等效，得到子图的块间布局初始图；

布局子步骤：使用图布局算法对块间布局初始图进行布局，得到子图的块间布局，并以预设格式存储。