基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)檢測(cè)算法研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-05-03 17:10
【摘要】:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究是近年來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)。在現(xiàn)實(shí)生活中,生物基因網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人際關(guān)系網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等等形成了各種各樣的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。社區(qū)檢測(cè)的出現(xiàn)就是為了觀察復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性。社區(qū)檢測(cè)是一個(gè)將雜亂無(wú)序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成合理有效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程方式,其處理對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、個(gè)體等(抽象為網(wǎng)絡(luò)圖中的邊、節(jié)點(diǎn)等),并具有其各自的屬性(例如邊的權(quán)重、方向,節(jié)點(diǎn)重疊度等),社區(qū)檢測(cè)利用特定算法以及網(wǎng)絡(luò)本身的特性處理社區(qū)劃分過(guò)程。社區(qū)檢測(cè)能夠?qū)?fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化,進(jìn)而幫助人們發(fā)現(xiàn)社區(qū)的內(nèi)在屬性,改進(jìn)社區(qū)的交互形式。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的功能有著緊密的關(guān)系(如魯棒性、傳遞性等),因此找出網(wǎng)絡(luò)的正確社區(qū)結(jié)構(gòu)并分析相關(guān)性質(zhì)具有重要意義,基于點(diǎn)邊比率的模塊度社區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)是目前最常用的衡量網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)劃分好壞的度量,但存在一些無(wú)法克服的問(wèn)題,也存在resolution limited問(wèn)題,這就需要改進(jìn)方法來(lái)提高社區(qū)劃分的準(zhǔn)確度。本論文提出了一種新的基于互信息與信息熵聯(lián)合評(píng)判的的社區(qū)檢測(cè)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,該方法很好地避免了resolution limited問(wèn)題,將信息傳遞的有損拓?fù)鋲嚎s過(guò)程映射到社區(qū)劃分過(guò)程,利用信息量計(jì)算方法替換模塊度計(jì)算方法,大大提高了算法劃分結(jié)果的準(zhǔn)確度。并在此基礎(chǔ)上將非重疊網(wǎng)絡(luò)社區(qū)劃分方法進(jìn)一步優(yōu)化,加入重疊節(jié)點(diǎn)判斷機(jī)制,使其能針對(duì)重疊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行社區(qū)劃分,得到準(zhǔn)確度較高的劃分結(jié)果。本文的研究從互信息結(jié)合信息熵的雙重角度揭示社區(qū)劃分中更深層次的本質(zhì)特征,加以建模實(shí)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)和揭示其中的規(guī)律,并給出與其他經(jīng)典算法(例如GN算法、FastGN算法、LFM算法和CPM算法等)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較和分析。
【圖文】:
計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展十分迅速[1],,帶動(dòng)人類(lèi)社會(huì)邁入們生活在各式各樣的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[2]是具有一中個(gè)體之間相互聯(lián)系、相互作用,豐富的信息蘊(yùn)含在整樣。各個(gè)領(lǐng)域的研究中都蘊(yùn)含著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的有效信息,幫助分析網(wǎng)絡(luò)特性,促進(jìn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。分析已經(jīng)成為我們共同的極具挑戰(zhàn)性的研究課題。層面上來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)是可以用圖像來(lái)表示。網(wǎng)絡(luò)圖基本上都邊和權(quán)重。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示關(guān)系中的實(shí)體,代表了一個(gè)城至一個(gè)人等等。每一條邊表示實(shí)體間的聯(lián)系,它可以代表中的一條光纖、社會(huì)關(guān)系網(wǎng)中的一種聯(lián)系或者財(cái)富網(wǎng)絡(luò)中值表示網(wǎng)絡(luò)中的占比,代表實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系的中的重要程度等。下圖 1-1 就是一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文社區(qū)結(jié)構(gòu) X 和劃分后社區(qū)結(jié)構(gòu) Y 之間,Y 包含 X 的互信息評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式如下(;)(;)(,)(;)jijNiMjEiI XY IXY PXYIXY(其中,P(Xi,Yj)表示每一次社區(qū)劃分中,任一節(jié)點(diǎn)由社區(qū) Xi劃分到社區(qū) Yj中的式定義為:(,)(|)()ijjiiP XY PYX PX(其中,P(Yj| Xi)表示劃分前在社區(qū) Xi的節(jié)點(diǎn)在劃分后被劃分到社區(qū) Yj的概率,劃分前網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)屬于社區(qū) Xi的概率。每次社區(qū)劃分時(shí),只需要考慮兩種劃分情況,如圖 3-1:
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:O157.5;TP301.6
本文編號(hào):2647850
【圖文】:
計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展十分迅速[1],,帶動(dòng)人類(lèi)社會(huì)邁入們生活在各式各樣的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[2]是具有一中個(gè)體之間相互聯(lián)系、相互作用,豐富的信息蘊(yùn)含在整樣。各個(gè)領(lǐng)域的研究中都蘊(yùn)含著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的有效信息,幫助分析網(wǎng)絡(luò)特性,促進(jìn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。分析已經(jīng)成為我們共同的極具挑戰(zhàn)性的研究課題。層面上來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)是可以用圖像來(lái)表示。網(wǎng)絡(luò)圖基本上都邊和權(quán)重。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示關(guān)系中的實(shí)體,代表了一個(gè)城至一個(gè)人等等。每一條邊表示實(shí)體間的聯(lián)系,它可以代表中的一條光纖、社會(huì)關(guān)系網(wǎng)中的一種聯(lián)系或者財(cái)富網(wǎng)絡(luò)中值表示網(wǎng)絡(luò)中的占比,代表實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系的中的重要程度等。下圖 1-1 就是一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文社區(qū)結(jié)構(gòu) X 和劃分后社區(qū)結(jié)構(gòu) Y 之間,Y 包含 X 的互信息評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式如下(;)(;)(,)(;)jijNiMjEiI XY IXY PXYIXY(其中,P(Xi,Yj)表示每一次社區(qū)劃分中,任一節(jié)點(diǎn)由社區(qū) Xi劃分到社區(qū) Yj中的式定義為:(,)(|)()ijjiiP XY PYX PX(其中,P(Yj| Xi)表示劃分前在社區(qū) Xi的節(jié)點(diǎn)在劃分后被劃分到社區(qū) Yj的概率,劃分前網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)屬于社區(qū) Xi的概率。每次社區(qū)劃分時(shí),只需要考慮兩種劃分情況,如圖 3-1:
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:O157.5;TP301.6
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2647850
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