Network analysis and visualization by Google Colaboratory
- 1. Google Colaboratoryによるネット ワーク分析?可視化 東京工業大学 村田剛志 murata@c.titech.ac.jp http://www.net.c.titech.ac.jp
- 2. 自己紹介 ? 村田剛志(むらたつよし) ? 東京工業大学 情報理工学院 ? 人工知能、ネットワーク科学、機械学習 – グラフニューラルネットワーク – 時系列データの分類?予測(桜島噴火予測) – 社会ネットワーク分析 ? http://www.net.c.titech.ac.jp/ ? murata@c.titech.ac.jp 2 「Pythonで学ぶネットワーク分析 -- ColaboratoryとNetworkX を使った実践入門」村田剛志, オーム社 (2019)
- 3. ネットワーク(グラフ)構造の分析?理解 ? 中心人物の検出 ? 将来の友人関係の予測 ? 派閥やその関係の理解 ? 口コミ情報伝搬、感染拡大の理解?制御 3 社会ネットワーク 代謝ネットワーク 食物連鎖
- 4. Jupyter Notebook, JupyterLab ? オープンソースのWebアプリケーション ? コード、数式、可視化結果、説明文を含む 文書を作成して共有できる ? データのクリーニング、データ変換、数値 シミュレーション、統計モデリング、データ 可視化、機械学習なども利用可能。https://jupyter.org/ Jupyter Notebook JupyterLab
- 5. Google Colaboratory ? Googleのクラウド環境で動作する無料の Jupyter Notebook ? ブラウザを介してPython コードを対話的に 実行できる（スマホのブラウザでも可） ? コードも計算結果もGoogle Driveを介して共 有できる https://colab.research.google.com/
- 6. Google Colaboratoryによるネッ トワーク分析 6 ? 人工知能学会のAIツール入門講座を昨年5 月に開催 –https://www.ai- gakkai.or.jp/no14_jsai_tool_introductory_course/ ? スライド?pythonコードを公開 –https://github.com/atarum/20190523
- 7. Real partition Partition based on modularity
- 8. star graph Petersen graph cycle graph complete graph complete bipartite graph wheel graph Draw in the 1st area of 2(rows) x 3(columns) areas
- 9. random graph scale-free graph complete graph Karate club graph Info of each graph degree distribution
- 11. SIR model ? S : 未感染 ? I : 感染 ? R: 回復 (or 死亡) 11 S I R ? ? ??? 1-??? S I R NDlib - Network Diffusion Library https://ndlib.readthedocs.io/en/latest/
- 12. NDlibによる感染シミュレーション ? NDlib: Network Diffusion Library –https://ndlib.readthedocs.io/en/latest/ ? 入力 –対象とするネットワーク – ?0 (時刻t = 0 における状態Iの割合) – ?(状態Sから状態Iに変化する確率) – ?(状態Iから状態Rに変化する確率) ? 出力 –状態Sの割合(?)、状態Iの割合(?)、状態Rの割合 (?)の時間変化/各時刻での増減量
- 14. 「Pythonで学ぶネットワーク分析」 (オーム社) ? 第1章 分析できる環境を用意する－ツールや言語の把握 ? 第2章 ネットワーク分析の流れを知る－小説の人間関係を 紐解く ? 第3章 必要な用語を学ぶ－ネットワークの基礎知識 ? 第4章 中心を見つける－さまざまな中心性 ? 第5章 経路を見つける－ネットワークの探索 ? 第6章 グループを見つける－分割と抽出 ? 第7章 似たネットワークを作る－モデル化 ? 第8章 似た頂点を見つける－将来の構造予測 ? 第9章 病気や口コミの広がりをモデル化する－感染、情報伝 搬 ? 第10章 ネットワークを俯瞰する－可視化による分析 ? 第11章 リファレンス 14
- 15. 人工知能学会誌の解説記事 ? 「COVID-19とネットワーク」, 村田剛志 ? 人工知能, Vol.35, No.5, pp.654-660 (2020) http://id.nii.ac.jp/1004 /00010709/ 15 読みたい方は murata@c.titech.ac.jp までご連絡下さい