Gói ggraph là một phần mở rộng của gói ggplot2, nhằm hỗ trợ vẽ các cấu trúc dữ liệu giống như đồ thị, mạng liên kết, biểu đồ cây, biểu đồ phân cấp,…. Gói được xây dựng dựa trên nền tảng gói ggplot2, giao diện chương trình ứng dụng riêng như geoms, facets, …. Gói ggraph được xây dựng dựa trên ba khái niệm cốt lõi sau:
- Nodes: các nút là các thực thể được kết nối trong cấu trúc quan hệ. Chúng được vẽ bằng cách sử dụng các hàm geom_node_*() trong geoms.
- Edges: các cạnh là các kết nối giữa các thực thể trong cấu trúc quan hệ. Chúng được trực quan bằng cách sử dụng các hàm geom_edge_*() trong geoms; chứa nhiều loại cạnh khác nhau cho các trường hợp khác nhau.
- Layouts: các bố cục xác định cách đặt các nút trên biểu đồ; nghĩa là chuyển đổi cấu trúc quan hệ thành giá trị x và y cho mỗi nút trong biểu đồ. Gói ggraph có quyền truy cập vào tất cả các hàm bố cục có sẵn trong gói igraph và cung cấp thêm nhiều lựa chọn như biểu đồ tổ ong, sơ đồ cây và đóng gói vòng tròn.
Nodes
Các nút trong mạng là các thực thể hình học được kết nối. Trong khi các nút trong đồ thị là các khái niệm trừu tượng về các thực thể và bố cục là vị trí vật lý của chúng, thì các nút hình học là biểu hiện trực quan của các thực thể. Chúng bao gồm các hàm geom_node_point(); cho phép vẽ đơn giản các nút có hình dạng, màu sắc và kích thước khác nhau, geom_node_text(); cho phép chú thích tại các nút, geom_node_label(); cho phép dán nhãn tại các nút, geom_node_tile(); cho phép vẽ hình chữ nhật trong một biểu đồ cây, geom_node_circle() và geom_node_arc_bar(); cho phép vẽ các nút như các vòng tròn có bán kính được chia tỷ lệ theo hệ tọa độ.
Edges
Các cạnh dùng để biểu thị mối quan hệ giữa hai thực thể, đường thẳng chỉ là một trong nhiều cách để hình dung mối quan hệ này. Gói ggraph cung cấp các hàm cạnh giúp hiển thị nhiều mục đích khác nhau; bao gồm: hàm geom_edge_link(); cho phép vẽ liên kết giữa hai nút khác nhau bằng một đường thẳng, hàm geom_edge_fan(); cho phép vẽ các cạnh dưới dạng các đường cong có độ cong khác nhau, hàm geom_edge_loop(); cho phép vẽ các vòng cạnh (các cạnh bắt đầu và kết thúc tại cùng một nút), hàm geom_edge_density(); hiển thị các cạnh dưới dạng bản đồ mật độ, hàm geom_edge_arc(); cho phép vẽ các cạnh dưới dạng cung tròn, hàm geom_edge_elbow(); cho phép vẽ các cạnh dưới dạng một góc theo cùng cách như đã biết từ các biểu đồ phân cấp cây phân cấp cổ điển của kết quả phân cụm phân cấp, hàm geom_edge_diagonal(); cho phép vẽ các cạnh theo đường chéo, hàm geom_edge_hive(); cho phép vẽ các cạnh trong biểu đồ tổ ong.
Layouts
Layout là thuật toán tiếp nhận cấu trúc đồ thị; có khả năng là một số tham số bổ sung và trả về vị trí theo chiều dọc và chiều ngang của các nút. Thông thường, khi trực quan hóa các mạng liên kết, chúng ta sẽ nghĩ đến sơ đồ cạnh nút, trong đó các nút được kết nối mạnh được cố gắng vẽ gần nhau. Tuy nhiên, Layout cũng có thể là nhiều thứ khác nữa, chẳng hạn như sơ đồ tổ ong và sơ đồ cây. Vì Layout là một thông số kỹ thuật toàn cục về vị trí không gian của các nút nên nó bao trùm tất cả các lớp trong plot và do đó phải được định nghĩa bên ngoài các lệnh gọi đến geoms hoặc stats. Trong đó, hàm ggraph() được thực hiện như một phần của quá trình khởi tạo plot. Layout bao gồm các tùy chọn; “auto”, “kk”, “drl”, “linear”, “partition”, “hive”, “circlepack”, “treemap”, “dendrogram”.
Nhất Luận
----------------------------------------
Tài liệu tham khảo:
[1] R for Data Science. https://r4ds.had.co.nz/
[2] R for Data Science (2e). https://r4ds.hadley.nz/
[3] R for Data Science. https://bookdown.org/swen/R_for_Data_Science/
[4] R Packages (2e). https://r-pkgs.org/
[5] Advanced R. https://adv-r.hadley.nz/index.html#license
[6] Advanced R Solutions. https://advanced-r-solutions.rbind.io/
[7] ggraph. https://www.rdocumentation.org/packages/ggraph/versions/0.1.1
[8] ggraph. https://ggraph.data-imaginist.com/
[9] Layouts. https://cran.r-project.org/web/packages/ggraph/vignettes/Layouts.html
[10] What Are We Plotting, What Are We Animating. https://www.data-imaginist.com/posts/2018-09-22-what-are-we-plotting-what-are-we-animating/