指纹矩阵:揭示文学作品中的动态社交网络(Fingerprint Matrices: Uncovering the dynamics of social networks in prose literature)

小说大家或多或少都读过几本,甚至有许多爱好者早已读过数百上千本小说。然而,你是否认真分析过小说中人物关系的演变呢?一个小说人物何时出现,何时消失?人物间间何时产生了关系?人物间的关系是如何发展的?这是一个十分典型的动态网络可视化问题。D. Oelke等人发表于EuroVis 2013的最新工作《Fingerprint Matrices: Uncovering the dynamics of social networks in prose literature》[1] 中提出了一种使用矩阵可视化动态社交网络的可视化方法,如下图。

图1 《哈利波特与魔法石》的指纹矩阵

在介绍这篇论坛的工作前,我们先大致介绍一下网络可视化。提到网络可视化,大家最为熟悉的是使用点线图,即用点代表每一个人物,两个人间存在关系则连一条边,从而形成一张网络图。然而点线图在展示网络的时变性上并不直观,一般是采用动画的形式。这种方法在对不同时间戳上网络进行比较时并不直观。另一种方法是StoryLine,它将时间维度映射在横轴上,每个人物用一条线来表示。线条在一个时间段内的集聚和离散表现了对应的人物在这段时间内的关系。

 图2 StoryLine,引自[2]

这篇论文使用了指纹矩阵(Fingerprint Matrices)来展示动态网络,它的主体是一个矩阵,每一行/每一列对应了一个人物,行列交叉处中的方格就用来表示对应的两个人物之间关系。仔细观察每一个方格,它是由众多的像素点组成的,每一个像素点都代表了小说中的一句话,它们按照从左到右,从上到下的顺序排列。假如这句话或附近几句话中同时出现了这两个人物,表示他们在这段时间内产生了联系,这些像素点被涂上了颜色。方格中的像素点从上到下用渐变色(紫红->绿)进行了映射,便于不同方格间的比较。图1中的例子描绘了《哈利波特与魔法石》中几个主要人物的社交关系,图中行/列的代表的人物依次为Harry Potter, Ron Weasley, Hermione Granger, Severus Snape, Albus Dumbledore, Rubeus Hagrid, Draco Malfoy, Dudley Dursley. 我们认真观察一下Harry和Ron这对好朋友的关系(第一行第二列,或第二行第一列),我们就会发现,在小说的前三分一的情节中这两人并没有过接触,而此后,他们便频繁地接触,成为一对形影不离的好伙伴。到了小说的结尾,Harry和他的接触少了一些(这段时间内Harry跟Dumbledore接触较多,观察第一行第五列)。Harry跟Hermione的关系和Harry跟Ron的关系十分相似,不过在前期Harry跟Ron接触得比较多。但总体来看,这小伙伴“三人组”可谓是频繁出现,当之无愧的小说主角。再来观察一下Harry和Hagrid的关系,我们会发现,在小说前段中有一阵子这两人之间频繁接触,我们回想一下小说情节,就会发现这段时间内Hagrid来通知Harry被霍格沃茨录取了,并一路带他来到了学校。

这张图中还有很多有意思的关系,感兴趣的你可以继续挖掘。当然,你也可以挑一部有意思的小说用这种方式可视化一下。

 

[1] D. Oelke, D. Kokkinakis and D. A. Keim. “Fingerprint Matrices: Uncovering the dynamics of social networks in prose literature.” Comput. Graph. Forum, 2013, 32(3): 371-380

[2] Tanahashi, Yuzuru, and Kwan-Liu Ma. “Design considerations for optimizing storyline visualizations.” Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on 18.12 (2012): 2679-2688.

 

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