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오랫동안 선풍적인 인기를 끌었던 “월리를 찾아라”라는 책을 기억하시나요? 복잡한 그림 속 수많은 사람 중에서 특정한 패턴을 가진 ‘월리’를 찾아내는 게임이었죠^^


이번 NetMiner에 포함된 Motif Search는 바로 복잡한 네트워크에서 특정 패턴을 가진 관계를 찾아내는 기능입니다. 이번 포스팅에서는 실제 사례를 이용하여 Motif Search를 소개해 드리려고 합니다.

2016년 6월 기준 전국 100여개 초•중•고등학교에서 시행된 사이람의 교우관계 진단검사(이하 사이링크, www.liveinnetwork.com)는 학급의 교우관계를 정서, 놀이, 학습협력 등 다차원으로 진단하고 따돌림 위험성이 높은 "따돌림 위기군"을 발견하여 큰 사고가 일어나기 전에 예방활동을 모색할 수 있도록 지원하는 검사입니다. 

이때 따돌림 위기군 학생을 4가지 유형으로 관계소외 유형(아래그림 참조)을 분석하여 유형별 특성에 맞는 조치가 이뤄질 수 있도록 제안합니다. 


<따돌림 위기 유형>


사이링크에서 관계소외  패턴을 찾아 학생별 맞춤 조치를 제안하는 것처럼 특정관계 패턴을 파악하면 의미 있는 결과를 얻을 수 있습니다.


이번 NetMiner 4.2.2에 포함된 Motif Search 를 이용하면 위에 제시된 관계 유형 뿐만 아니라 사용자가 파악하고자 하는 여러 관계 패턴을 간단히 찾아낼 수 있습니다.

아래 그림은 실제 한 초등학교 1반 학생들의 친구 관계입니다. 여기에서 NetMiner의 Motif Search 를 이용하여 친구 관계 중 1명을 중심으로 3명의 학생이 관계를 맺고 있는 네트워크를 찾아보려고 합니다.


NetMiner를 실행하고 Analyze – Subgraph – Motif Search 를 클릭하고 오른쪽 Main Process 에서 다음 그림과 같이 관계 패턴을 생성합니다. 
빈 칸을 클릭하면 노드가 생성되고, 1개의 노드를 클릭한 후 다른 노드를 클릭하면 클릭한 노드 간에 링크가 생성됩니다.
만약 생성한 노드나 링크를 삭제하고 싶다면, 노드나 링크를 클릭하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하면 삭제 메뉴가 나타납니다.
참고로 선택된 노드나 링크는 파란색으로 표시됩니다. 


 

실행 결과는 요약 리포트(분석 알고리즘, 선택 옵션, 선택 데이터 등), 패턴에 해당하는 서브 그룹을 직접 확인할 수 있는 표 리포트, 패턴에 해당하는 서브 그룹이 강조되어 있는 네트워크 맵으로 나타납니다.
다음 그림은 Motif Search 분석 결과로 나타난 네트워크 맵입니다.

처음에 설정한 패턴과 일치하는 서브 그룹은 2개인 것을 알 수 있습니다. 
만약 각각의 서브 그룹을 따로 확인하고 싶다면 오른쪽 컨트롤 패널에서 ‘Inspect’ 탭을 클릭합니다.

첫번째 서브 그룹을 선택하고 ‘Submit’을 클릭하면 다음과 같이 네트워크 맵에 선택한 서브 그룹만 강조되어 표시됩니다.

 

참고로 여기에서 Motif Search로 찾아낸 관계 패턴은 중심에 있는 학생이 네트워크를 이탈하는 경우에 다른 4명의 학생의 연결도 동시에 사라지게 되므로 집중성은 높으나 안정성은 낮은 별형 네트워크 입니다.

위와 같이 Motif Search를 이용하면 원하는 관계 패턴을 간단히 찾아낼 수 있습니다. 

Motif Search는 알고리즘의 특성상 생물학에서 널리 이용되고 있으며(DNA 패턴 분석, 단백질 간 상호작용 네트워크, 대사 네트워크 등) HR, 범죄/사기 조사 분야에서 유용하게 활용될 수 있습니다.


도움이 되셨기를 바라며 다음 번에도 유익한 정보와 함께 돌아오겠습니다 :)

감사합니다. 

 


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