networkit

Networkit เป็นชุดเครื่องมือโอเพนซอร์ซสำหรับการวิเคราะห์เครือข่ายประสิทธิภาพสูง จุดมุ่งหมายคือการจัดหาเครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์เครือข่ายขนาดใหญ่ในขนาดตั้งแต่หลายพันถึงพันล้านขอบ เพื่อจุดประสงค์นี้มันใช้อัลกอริทึมกราฟที่มีประสิทธิภาพซึ่งหลายคนขนานไปกับการใช้สถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์ สิ่งเหล่านี้มีไว้เพื่อคำนวณมาตรการมาตรฐานของการวิเคราะห์เครือข่าย Networkit มุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการปรับขนาดและความครอบคลุม Networkit ยังเป็น Testbed สำหรับอัลกอริทึมวิศวกรรมและมีอัลกอริทึมใหม่จากการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ (ดูรายการสิ่งพิมพ์ด้านล่าง)

Networkit เป็นโมดูล Python อัลกอริทึมประสิทธิภาพสูงเขียนใน C ++ และสัมผัสกับ Python ผ่าน Cython Toolchain Python ในทางกลับกันทำให้เรามีความสามารถในการทำงานแบบโต้ตอบและสภาพแวดล้อมที่หลากหลายของเครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลและการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้แกนกลางของ Networkit สามารถสร้างและใช้เป็นไลบรารีดั้งเดิมได้หากจำเป็น

ความต้องการ

คุณจะต้องใช้ซอฟต์แวร์ต่อไปนี้เพื่อติดตั้ง NetWorkIt เป็นแพ็คเกจ Python:

• คอมไพเลอร์ C ++ ที่ทันสมัยเช่น: G ++ (> = 8.1), Clang ++ (> = 6.0) หรือ MSVC (> = 14.20)
• OpenMP สำหรับ Parallelism (มักจะจัดส่งด้วยคอมไพเลอร์)
• Python3 (รองรับ 3.9 หรือสูงกว่า)
  • ห้องสมุดพัฒนาสำหรับ Python3 ชื่อแพ็คเกจขึ้นอยู่กับการกระจายของคุณ ตัวอย่าง:
    • Debian/Ubuntu: apt-get install python3-dev
    • rhel/centos: dnf install python3-devel
    • Windows: ใช้ตัวติดตั้งรีลีสอย่างเป็นทางการจาก www.python.org
• ปิ๊ก
• CMAKE เวอร์ชัน 3.6 หรือสูงกว่า (แนะนำให้ใช้แพ็คเกจระบบหากมีทางเลือก: pip3 install cmake )
• ระบบสร้าง: ทำหรือนินจา
• Cython เวอร์ชัน 0.29 หรือสูงกว่า (เช่น pip3 install cython )

ติดตั้ง

ในการใช้ NetworkIt คุณสามารถติดตั้งผ่านตัวจัดการแพ็คเกจหรือสร้างโมดูล Python จากแหล่งที่มา

ติดตั้งผ่าน Package Manager

ในขณะที่เวอร์ชันล่าสุดนั้นมีอยู่ทั่วไปสำหรับผู้จัดการแพ็คเกจทั้งหมด แต่จำนวนรุ่นที่ดาวน์โหลดได้นั้นแตกต่างกันไป

ปิ๊ก

 pip3 install [--user] networkit

Conda (Channel Conda-Forge)

 conda config --add channels conda-forge
conda install networkit [-c conda-forge]

ชง

 brew install networkit

สแปก

 spack install py-networkit

ข้อมูลเฉพาะของระบบเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการติดตั้ง Networkit บน Linux, MacOS (ทั้ง Intel และ M1) และ Windows-Systems สามารถพบได้ที่นี่

การสร้างโมดูล Python จากแหล่งที่มา

 git clone https://github.com/networkit/networkit networkit
cd networkit
python3 setup.py build_ext [-jX]
pip3 install -e .

สคริปต์จะเรียก cmake และ ninja ( make เป็นทางเลือก) เพื่อรวบรวม Networkit เป็นไลบรารีสร้างส่วนขยายและคัดลอกไปยังโฟลเดอร์ด้านบน โดยค่าเริ่มต้นเครือข่ายจะถูกสร้างขึ้นด้วยจำนวนคอร์ที่มีอยู่ในโหมดที่เหมาะสม เป็นไปได้ที่จะเพิ่มตัวเลือก -jN จำนวนเธรดที่ใช้สำหรับการรวบรวม

ตัวอย่างการใช้งาน

เพื่อให้ได้ภาพรวมและเรียนรู้เกี่ยวกับฟังก์ชั่น/คลาสที่แตกต่างกันของ Networkit ให้ดูที่ส่วนโน้ตบุ๊กแบบโต้ตอบของเราโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครือข่าย userguide หมายเหตุ: หากต้องการดูและแก้ไขเอาต์พุตที่คำนวณได้จากสมุดบันทึกขอแนะนำให้ใช้ Jupyter Notebook สิ่งนี้ต้องมีการติดตั้ง NetworkIT ก่อนหน้านี้ คุณควรตรวจสอบว่าก่อนที่จะเริ่มการวิเคราะห์เครือข่ายของคุณ

นอกจากนี้เรายังให้บริการเครื่องผูกของสมุดบันทึกของเรา ในการเข้าถึงบริการนี้คุณสามารถคลิกที่ป้ายที่ด้านบนหรือไปตามลิงค์นี้ ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: เนื่องจากการสร้างภาพพื้นฐานใหม่อาจใช้เวลาพอสมควรจนกว่าอินสแตนซ์ของสารยึดเกาะของคุณจะพร้อมสำหรับการใช้งาน

หากคุณต้องการดูสั้น ๆ ว่าการใช้ NetworkIt เป็นอย่างไรตัวอย่างต่อไปนี้จะให้ climpse ที่ ที่นี่เราสร้างกราฟไฮเพอร์โบลิกแบบสุ่มด้วยโหนด 100K และคำนวณชุมชนด้วยวิธี PLM:

 >>> import networkit as nk
>>> g = nk.generators.HyperbolicGenerator(1e5).generate()
>>> communities = nk.community.detectCommunities(g, inspect=True)
PLM(balanced,pc,turbo) detected communities in 0.14577102661132812 [s]
solution properties:
-------------------  -----------
# communities        4536
min community size      1
max community size   2790
avg. community size    22.0459
modularity              0.987243
-------------------  -----------

ติดตั้ง C ++ Core เท่านั้น

ในกรณีที่คุณต้องการทำงานกับ C ++ Core ของ NetworkIt เท่านั้นคุณสามารถติดตั้งผ่านผู้จัดการแพ็คเกจหรือสร้างจากแหล่งที่มา

ติดตั้ง C ++ Core ผ่าน Package Manager

Conda (Channel Conda-Forge)

 conda config --add channels conda-forge
conda install libnetworkit [-c conda-forge]

ชง

 brew install libnetworkit

สแปก

 spack install libnetworkit

การสร้างแกน C ++ จากแหล่งที่มา

เราขอแนะนำ CMake และระบบสร้างที่คุณต้องการสำหรับการสร้างส่วน C ++ ของ NetworkIt

คำอธิบายต่อไปนี้แสดงวิธีใช้ CMake เพื่อสร้าง C ++ Core เท่านั้น:

ก่อนอื่นคุณต้องสร้างและเปลี่ยนเป็นไดเรกทอรีบิลด์: (ในกรณีนี้ชื่อ build )

 mkdir build
cd build

จากนั้นเรียก CMake เพื่อสร้างไฟล์สำหรับระบบสร้าง make โดยระบุไดเรกทอรีของไฟล์ CMakeLists.txt (เช่น .. ) หลังจาก make นี้ถูกเรียกให้เริ่มกระบวนการสร้าง:

 cmake ..
make -jX

ในการเพิ่มความเร็วในการรวบรวมด้วยเครื่อง Multi -core คุณสามารถผนวก -jX ได้โดยที่ X หมายถึงจำนวนเธรดที่จะรวบรวมด้วย

ใช้ Networkit เป็นไลบรารี

ย่อหน้านี้อธิบายวิธีการใช้ไลบรารี Core C ++ Networkit ในกรณีที่สร้างขึ้นจากแหล่งที่มา สำหรับวิธีการใช้งานเมื่อติดตั้งผ่านผู้จัดการแพ็คเกจโปรดดูเอกสารอย่างเป็นทางการที่ดีที่สุด (Brew, Conda, Spack)

ในการใช้ไลบรารี NetworkIt ที่รวบรวมก่อนหน้านี้คุณต้องติดตั้งและเชื่อมโยงในขณะที่รวบรวมโครงการของคุณ ใช้คำแนะนำเหล่านี้เพื่อรวบรวมและติดตั้งเครือข่ายใน /usr/local :

 cmake ..
make -jX install

เมื่อติดตั้งเครือข่ายแล้วคุณสามารถใช้คำสั่งรวมในแอปพลิเคชัน C ++-แอปพลิเคชันดังนี้:

 #include <networkit/graph/Graph.hpp>

คุณสามารถรวบรวมแหล่งที่มาของคุณได้ดังนี้:

 g++ my_file.cpp -lnetworkit

การทดสอบหน่วย

การสร้างและเรียกใช้การทดสอบหน่วยเครือข่ายไม่ได้บังคับ อย่างไรก็ตามในฐานะนักพัฒนาคุณอาจต้องการเขียนและเรียกใช้การทดสอบหน่วยสำหรับรหัสของคุณหรือหากคุณพบปัญหาใด ๆ กับ NetworkIT คุณอาจต้องการตรวจสอบว่า NetworkIT ทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่ การทดสอบหน่วยสามารถเรียกใช้จากโคลนหรือสำเนาของที่เก็บเท่านั้นและไม่ได้มาจากการติดตั้ง PIP ในการเรียกใช้การทดสอบหน่วยคุณต้องรวบรวมพวกเขาก่อน ทำได้โดยการตั้งค่า CMake NETWORKI_BUILD_TESTS Flag เป็น ON :

 cmake -DNETWORKIT_BUILD_TESTS=ON ..

การทดสอบหน่วยจะดำเนินการโดยใช้มาโคร GTEST เช่น TEST_F(CentralityGTest, testBetweennessCentrality) การทดสอบครั้งเดียวสามารถดำเนินการได้ด้วย:

 ./networkit_tests --gtest_filter=CentralityGTest.testBetweennessCentrality

นอกจากนี้เราสามารถระบุระดับของเอาต์พุตบันทึกโดยการเพิ่ม --loglevel <log_level> ; ระดับบันทึกที่รองรับคือ: TRACE , DEBUG , INFO , WARN , ERROR และ FATAL

รวบรวมด้วย address/reave sanitizers

sanitizers เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมในการดีบักรหัสของคุณ NetworkIT ให้ธง CMake เพิ่มเติมเพื่อเปิดใช้งานที่อยู่การรั่วไหลและ sanitizers พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด ในการรวบรวมรหัสของคุณด้วย sanitizers ให้ตั้งค่า CMAKE NETWORKIT_WITH_SANITIZERS เป็น address หรือ leak :

 cmake -DNETWORKIT_WITH_SANITIZERS=leak ..

โดยการตั้งค่าสถานะนี้เป็น address รหัสของคุณจะถูกรวบรวมด้วย address และ sanitizers undefined การตั้งค่าให้ leak ยังเพิ่มการฆ่าเชื้อ leak

เอกสาร

เอกสารเวอร์ชันล่าสุดสามารถพบได้ทางออนไลน์

ติดต่อ

สำหรับคำถามเกี่ยวกับ Networkit ให้ดูที่ปัญหาของเราและดูว่ามีการสนทนาแบบเปิดอยู่แล้วหรือไม่ หากไม่ลังเลที่จะเปิดปัญหาใหม่ หากต้องการอัปเดตเกี่ยวกับโครงการนี้สมัครรับจดหมายจดหมายของเรา

ผลงาน

เราสนับสนุนให้มีส่วนร่วมในซอร์สโค้ดเครือข่าย ดูคู่มือการพัฒนาสำหรับคำแนะนำ สำหรับการสนับสนุนกรุณาติดต่อรายชื่อผู้รับจดหมาย

การให้เครดิต

รายชื่อผู้สนับสนุนสามารถพบได้ในหน้าเครดิตเว็บไซต์เครือข่าย

รหัสภายนอก

แหล่งที่มาของโปรแกรมรวมถึง:

• ห้องสมุด TLX
• ห้องสมุด ttmath bignum

ใบอนุญาต

ซอร์สโค้ดของโปรแกรมนี้ถูกเผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาต MIT เราขอให้คุณอ้างอิงเราหากคุณใช้รหัสนี้ในโครงการของคุณ (CF ส่วนสิ่งพิมพ์ด้านล่างและโดยเฉพาะอย่างยิ่งรายงานทางเทคนิค) ข้อเสนอแนะก็ยินดีต้อนรับ

สิ่งพิมพ์

หน้า Publications Networkit แสดงรายการสิ่งพิมพ์บน NetworkIt เป็นชุดเครื่องมือบนอัลกอริทึมที่มีอยู่ใน NetworkIt และเพียงแค่ใช้ NetworkIt เราขอให้คุณอ้างถึงสิ่งที่เหมาะสมหากคุณพบว่า Networkit มีประโยชน์สำหรับการวิจัยของคุณเอง