基于信息融合的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 18:19
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性排序是當(dāng)前學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一,研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)于改善復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可靠性有十分重要的意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái),許多研究人員對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入的分析,提出了許多研究成果。本文從多屬性和多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的角度出發(fā),研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)重要性排序方法。本文提出一種融合度與聚類系數(shù)的節(jié)點(diǎn)重要性排序算法。首先,分別計(jì)算節(jié)點(diǎn)的度值和聚類系數(shù);然后,通過(guò)熵權(quán)法計(jì)算度和聚類系數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值,進(jìn)而計(jì)算節(jié)點(diǎn)的權(quán)重因子;最后,結(jié)合權(quán)重因子以及度和聚類系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)重要性。使用真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)本文算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明本文提出的算法相對(duì)于一些傳統(tǒng)的算法有一定的優(yōu)越性。本文提出一種基于支持向量機(jī)的多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性排序算法。首先,運(yùn)用證據(jù)理論對(duì)節(jié)點(diǎn)的重要性進(jìn)行評(píng)價(jià);在此基礎(chǔ)上,提出了計(jì)算復(fù)雜度較低的三個(gè)簡(jiǎn)單指標(biāo),并采用支持向量機(jī)來(lái)尋找簡(jiǎn)單指標(biāo)與證據(jù)理論評(píng)價(jià)之間的映射規(guī)則;最后,使用該映射模型來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的重要性。本文使用真實(shí)多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集對(duì)提出的算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。該論文有圖19幅,表13個(gè),參考文獻(xiàn)82篇。
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的度數(shù)分布示意圖
工程碩士專業(yè)學(xué)位論文16圖2-8MDD算法示意圖,其中=0.7Figure2-8diagramofMDD,=0.7上圖表示MDD算法的計(jì)算過(guò)程。初始化階段,的值和度值相同。首先,如果節(jié)點(diǎn)度值為1,則將其刪除,此時(shí)這些節(jié)點(diǎn)的為1;由圖可以看出,節(jié)點(diǎn)A和被刪除節(jié)點(diǎn)互為鄰居,重新給節(jié)點(diǎn)A賦值:()=3+0.7*2=4.4;接下來(lái)重復(fù)上述過(guò)程,將值最小的節(jié)點(diǎn)依次刪除,此時(shí)這些節(jié)點(diǎn)的為3,()=0+0.7*5=3.5;最終,節(jié)點(diǎn)A被刪除,當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)均被刪除時(shí),算法結(jié)束。由上圖可得知,K-核分解劃分的層次不如MDD算法多,盡管如此,MDD算法仍然有一定的局限性,針對(duì)該算法還需要進(jìn)一步的完善。2.3.4基于網(wǎng)絡(luò)多屬性融合的排序方法近年來(lái),針對(duì)多屬性融合的排序算法的研究取得了較好的成果,下面主要介紹其中兩種。(1)Cnc+算法研究表明,節(jié)點(diǎn)的度值越大,節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)越靠近網(wǎng)絡(luò)中心位置,該節(jié)點(diǎn)影響力越大。在此基礎(chǔ)上,Joonhyun等人[57]提出了Cnc+算法,該算法同時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的度值和其鄰居節(jié)點(diǎn)信息的Ks值。如果給定節(jié)點(diǎn),其重要性的計(jì)算公式如下所示:()=∑()∈(),(2-15)()表示節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)集合,()表示節(jié)點(diǎn)的Ks值。在此基礎(chǔ)上,考慮到節(jié)點(diǎn)有多級(jí)鄰居節(jié)點(diǎn),提出了一種增強(qiáng)的近鄰核數(shù)算法Cnc+。對(duì)于任意節(jié)點(diǎn),其重要性的計(jì)算公式如下所示:+()=∑()∈(),(2-16)其中,()是節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)集合。研究發(fā)現(xiàn),和Cnc相比,算法Cnc+
3融合度與聚類系數(shù)的節(jié)點(diǎn)重要性排序算法27所以本章這五種算法作為對(duì)比方法。另外,為了確定本章算法在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中準(zhǔn)確度的整體效果,引入平均準(zhǔn)確度,它能夠反映出算法準(zhǔn)確度分布的集中趨勢(shì),直觀簡(jiǎn)明。下面將具體介紹本章算法的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(1)小型網(wǎng)絡(luò)該節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)本章使用美國(guó)大學(xué)生足球網(wǎng)絡(luò)(football)[67]和新西蘭海豚網(wǎng)絡(luò)(Dolphin)[68]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中,足球網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱:Football)是一個(gè)復(fù)雜社會(huì)網(wǎng)絡(luò),由115個(gè)節(jié)點(diǎn),613條連邊構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)表示足球隊(duì),連邊表示兩只球隊(duì)之間進(jìn)行過(guò)一場(chǎng)比賽。新西蘭海豚網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱:dolphin)中是根據(jù)對(duì)新西蘭寬吻海豚的生活習(xí)性的觀察而形成的一種復(fù)雜的社會(huì)網(wǎng)絡(luò),由58個(gè)節(jié)點(diǎn),159條連邊構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)表示海豚,連表示兩只海豚經(jīng)常在一起活動(dòng)。其中足球網(wǎng)絡(luò)可視化結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2Football網(wǎng)絡(luò)示意圖Figure3-2Footballnetworkdiagram接下來(lái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)六種算法的準(zhǔn)確性,傳播模型使用SIR傳播模型。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3-3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)序網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的識(shí)別方法研究進(jìn)展[J]. 陳詩(shī),任卓明,劉闖,張子柯. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]多層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性排序研究[J]. 王娟,石磊,王祖儷. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(06)
[3]多層網(wǎng)絡(luò)和含時(shí)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)問(wèn)題研究[J]. 辜姣,郭龍,江健,池麗平,李煒. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2016(01)
[4]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的微博信息傳播機(jī)理分析與模型構(gòu)建[J]. 田占偉,王亮,劉臣. 情報(bào)科學(xué). 2015(09)
[5]從單層網(wǎng)絡(luò)到多層網(wǎng)絡(luò)——結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)和功能[J]. 陸君安. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2015(04)
[6]多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究進(jìn)展:概念、理論和數(shù)據(jù)[J]. 張欣. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2015(02)
[7]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)重要性綜合評(píng)價(jià)[J]. 秦李,楊子龍,黃曙光. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(02)
[8]網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)排序方法綜述[J]. 任曉龍,呂琳媛. 科學(xué)通報(bào). 2014(13)
[9]DS證據(jù)理論研究進(jìn)展及相關(guān)問(wèn)題探討[J]. 韓德強(qiáng),楊藝,韓崇昭. 控制與決策. 2014(01)
[10]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其研究現(xiàn)狀概述[J]. 王娟. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2013(34)
博士論文
[1]復(fù)雜動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥R(shí)別:從單層到多層[D]. 王贏飛.武漢大學(xué) 2016
[2]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)影響力模型及其應(yīng)用[D]. 王益文.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多重網(wǎng)絡(luò)上的傳播動(dòng)力學(xué)研究[D]. 聶嘯宇.華東師范大學(xué) 2017
本文編號(hào):3075069
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的度數(shù)分布示意圖
工程碩士專業(yè)學(xué)位論文16圖2-8MDD算法示意圖,其中=0.7Figure2-8diagramofMDD,=0.7上圖表示MDD算法的計(jì)算過(guò)程。初始化階段,的值和度值相同。首先,如果節(jié)點(diǎn)度值為1,則將其刪除,此時(shí)這些節(jié)點(diǎn)的為1;由圖可以看出,節(jié)點(diǎn)A和被刪除節(jié)點(diǎn)互為鄰居,重新給節(jié)點(diǎn)A賦值:()=3+0.7*2=4.4;接下來(lái)重復(fù)上述過(guò)程,將值最小的節(jié)點(diǎn)依次刪除,此時(shí)這些節(jié)點(diǎn)的為3,()=0+0.7*5=3.5;最終,節(jié)點(diǎn)A被刪除,當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)均被刪除時(shí),算法結(jié)束。由上圖可得知,K-核分解劃分的層次不如MDD算法多,盡管如此,MDD算法仍然有一定的局限性,針對(duì)該算法還需要進(jìn)一步的完善。2.3.4基于網(wǎng)絡(luò)多屬性融合的排序方法近年來(lái),針對(duì)多屬性融合的排序算法的研究取得了較好的成果,下面主要介紹其中兩種。(1)Cnc+算法研究表明,節(jié)點(diǎn)的度值越大,節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)越靠近網(wǎng)絡(luò)中心位置,該節(jié)點(diǎn)影響力越大。在此基礎(chǔ)上,Joonhyun等人[57]提出了Cnc+算法,該算法同時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的度值和其鄰居節(jié)點(diǎn)信息的Ks值。如果給定節(jié)點(diǎn),其重要性的計(jì)算公式如下所示:()=∑()∈(),(2-15)()表示節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)集合,()表示節(jié)點(diǎn)的Ks值。在此基礎(chǔ)上,考慮到節(jié)點(diǎn)有多級(jí)鄰居節(jié)點(diǎn),提出了一種增強(qiáng)的近鄰核數(shù)算法Cnc+。對(duì)于任意節(jié)點(diǎn),其重要性的計(jì)算公式如下所示:+()=∑()∈(),(2-16)其中,()是節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)集合。研究發(fā)現(xiàn),和Cnc相比,算法Cnc+
3融合度與聚類系數(shù)的節(jié)點(diǎn)重要性排序算法27所以本章這五種算法作為對(duì)比方法。另外,為了確定本章算法在實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中準(zhǔn)確度的整體效果,引入平均準(zhǔn)確度,它能夠反映出算法準(zhǔn)確度分布的集中趨勢(shì),直觀簡(jiǎn)明。下面將具體介紹本章算法的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(1)小型網(wǎng)絡(luò)該節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)本章使用美國(guó)大學(xué)生足球網(wǎng)絡(luò)(football)[67]和新西蘭海豚網(wǎng)絡(luò)(Dolphin)[68]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中,足球網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱:Football)是一個(gè)復(fù)雜社會(huì)網(wǎng)絡(luò),由115個(gè)節(jié)點(diǎn),613條連邊構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)表示足球隊(duì),連邊表示兩只球隊(duì)之間進(jìn)行過(guò)一場(chǎng)比賽。新西蘭海豚網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱:dolphin)中是根據(jù)對(duì)新西蘭寬吻海豚的生活習(xí)性的觀察而形成的一種復(fù)雜的社會(huì)網(wǎng)絡(luò),由58個(gè)節(jié)點(diǎn),159條連邊構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)表示海豚,連表示兩只海豚經(jīng)常在一起活動(dòng)。其中足球網(wǎng)絡(luò)可視化結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2Football網(wǎng)絡(luò)示意圖Figure3-2Footballnetworkdiagram接下來(lái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)六種算法的準(zhǔn)確性,傳播模型使用SIR傳播模型。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3-3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)序網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的識(shí)別方法研究進(jìn)展[J]. 陳詩(shī),任卓明,劉闖,張子柯. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]多層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性排序研究[J]. 王娟,石磊,王祖儷. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(06)
[3]多層網(wǎng)絡(luò)和含時(shí)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)問(wèn)題研究[J]. 辜姣,郭龍,江健,池麗平,李煒. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2016(01)
[4]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的微博信息傳播機(jī)理分析與模型構(gòu)建[J]. 田占偉,王亮,劉臣. 情報(bào)科學(xué). 2015(09)
[5]從單層網(wǎng)絡(luò)到多層網(wǎng)絡(luò)——結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)和功能[J]. 陸君安. 現(xiàn)代物理知識(shí). 2015(04)
[6]多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究進(jìn)展:概念、理論和數(shù)據(jù)[J]. 張欣. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2015(02)
[7]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)重要性綜合評(píng)價(jià)[J]. 秦李,楊子龍,黃曙光. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(02)
[8]網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)排序方法綜述[J]. 任曉龍,呂琳媛. 科學(xué)通報(bào). 2014(13)
[9]DS證據(jù)理論研究進(jìn)展及相關(guān)問(wèn)題探討[J]. 韓德強(qiáng),楊藝,韓崇昭. 控制與決策. 2014(01)
[10]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其研究現(xiàn)狀概述[J]. 王娟. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2013(34)
博士論文
[1]復(fù)雜動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥R(shí)別:從單層到多層[D]. 王贏飛.武漢大學(xué) 2016
[2]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)影響力模型及其應(yīng)用[D]. 王益文.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多重網(wǎng)絡(luò)上的傳播動(dòng)力學(xué)研究[D]. 聶嘯宇.華東師范大學(xué) 2017
本文編號(hào):3075069
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