Analyse de réseaux avec R : des ressources gratuites pour un logiciel libre !

Alors que se développe de plus en plus la fâcheuse tendance à produire des manuels payants (et parfois chers, et parfois médiocres) pour des logiciels libres – voir par exemple la récente collection Pratique R chez Springer  -, il est toujours rassurant de trouver d’excellentes ressources gratuites en ligne. La liste de ressources présentées ici ne prétend évidemment pas à l’exhaustivité mais constitue une sélection de sites complémentaires pour toute personne désireuse de s’initier ou de se perfectionner dans l’analyse de réseaux avec le logiciel R.

Les cours disponibles à l’adresse http://sna.stanford.edu/rlabs.php méritent le détour pour plusieurs raisons (McFarland Daniel, Solomon Messing, Michael Nowak et Sean J. Westwood, 2010, Social Network Analysis Labs in R, Stanford University). Tous les scripts sont abondamment commentés et il est donc facile de s’approprier les commandes. Les thèmes abordés couvrent un large spectre de la Social network analysis, des mesures de centralité aux modèles ERGM en passant par les dyades et triades. Certains scripts peuvent générer des erreurs (celui du cours 6 notamment) car ils utilisent des packages de R qui ont depuis été supprimés du CRAN (le CRAN constitue le dépôt officiel des modules R compatibles avec la dernière version du logiciel). Mais les scripts méritent un examen approfondi car ils permettent de résoudre certains problèmes récurrents, pour l’importation des données notamment (j’ai enfin compris comment importer simplement des attributs de sommets !). Autre intérêt, dans le cours n°2 consacré aux mesures triadiques et de cohésion, les auteurs proposent une fonction permettant de mesurer le degré d’hétérogénéité des liens et la fonction est commentée pas à pas. Les mesures et méthodes proposées intègrent les derniers développements en analyse de réseau et les méthodes de détection basées sur l’intermédiarité des liens ou le walktrap sont clairement expliquées. Les résultats obtenus sont également commentés et interprétés. Bref, un modèle du genre…

L’un des points de chute est bien entendu les sites des packages d’analyse de réseaux :

  • statnet (package généraliste, ERGM). Voir notamment les liens vers les workshops proposés par Butts et al. dans les Sunbelt successives (scripts, méthodologie et résultats commentés). Mailing list très active et très pointue et dédiée essentiellement au calibrage des modèles ERGM.
  • igraph (package généraliste). Peu de documentation mais une mailing-list (je viens tout juste de m’abonner, je mettrai un mot en commentaire sur son activité et les thèmes évoqués d’ici quelques semaines).
  • tnet (analyse de graphes valués, simples ou bipartis). Excellent site avec description claire des méthodes et mesures, scripts d’exemple, références bibliographiques etc. Tore Opshal maintenant seul ce package, espérons qu’il puisse le faire longtemps encore.
  • RSiena (modèle Siena développé par T. Snijders). Site très complet (articles, tutoriel, jeux de données, scripts commentés) pour une méthode délicate à maîtriser.

Je ne liste pas toutes les présentations disponibles sur internet, une simple recherche « network analysis with R » permet d’en récupérer des dizaines. Celle de Gabor Csardi sur igraph est particulièrement bien faite. Le blog, peu actif ces derniers temps, de Dai Shizuka mérite la visite car il a eu l’idée simple – mais très utile – de lister et de comparer les différentes mesures et commandes disponibles dans statnet et igraph.

Plus orienté analyse spatiale, le wiki spatial analyst (http://spatial-analyst.net/wiki/index.php?title=Main_Page) est une mine d’or et on y trouve des scripts, des jeux de données et des tutoriels de bonne qualité. En ce qui concerne la cartographie des flux, qui n’est pas le type de cartographie le plus facile à réaliser avec R, visiter la partie du wiki consacrée aux Global datasets montre l’étendue des possibles, et les résultats sont visuellement impressionnants comme le montre l’exemple des routes maritimes ci-dessous. Le script concernant les routes aériennes, abondamment commenté, mérite l’examen.

Cartographie des routes maritimes

Autre ressource, et sans doute l’une des plus utiles, l’indispensable agrégateur de blogs http://www.r-bloggers.com/ où l’on trouve plus de 50 billets avec les mots clés « network analysis » 30 billets avec les mots clés « social network » et, bizarrement, 3 seulement avec « complex network » (recherche faite le 15 décembre). La visualisation des informations issues de Twitter, Facebook et autres fait l’objet de nombreux billets mais on trouve bien d’autres sujets dont un billet récent et particulièrement pédagogique expliquant les modèles ERGM via les relations sexuelles dans la série Grey’s Anatomy.

Le point commun entre toutes ces ressources ne vous aura pas échappé : elles sont toutes en anglais…

Côté francophone, les ressources sont généralement moins complètes mais on trouvera plusieurs exemples de scripts utiles sur le blog http://fltaur.wordpress.com/ (voir notamment la présentation Cartographie sous R avec igraph par Joachim Timotéo).  Signalons l’excellent tutoriel de Julien Barnier disponible ici. Même s’il est loin d’être parfait, le tutoriel de la collection fmr sur halshs peut constituer un bon point de départ qu’il est possible de compléter avec un TD disponible en accès libre sur le site de l’Université Paris 7. Par ailleurs, plusieurs billets sont consacrés à igraph sur le blog http://pegasusdata.com/. Pour un problème spécifique, on peut également chercher du côté des groupes d’utilisateurs (http://forums.cirad.fr/logiciel-R/ , je n’ai  par contre rien trouvé du côté de semin-R). Je m’excuse auprès des personnes que j’ai pu oublier dans cette courte liste, n’hésitez pas à vous signaler !

Enfin, et même si n’y a pas (pas encore…) d’ouvrage dédié à l’analyse de réseaux, l’éditeur Framabook constitue une excellente alternative aux éditeurs scientifico-commerciaux évoqués plus haut : les livres sont sous licence libre, disponibles en version papier à un tarif raisonnable (entre 15 et 20 euros le volume) ou gratuitement téléchargeables en version .pdf ou .tex. Si vous voulez vous initier à Drupal, Ubuntu, LaTeX ou OpenOffice, et en attendant R (des projets sont en cours), les ouvrages sont de très bonne qualité.


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