基于连边相似度的重叠社区发现算法研究施伟
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基于代数连通性的复杂网络社区发现模型研究随着社交媒体和互联网的普及,人们越来越依赖于网络来进行社会交往和信息交换。
因此,对于复杂网络的研究和理解变得尤为重要。
其中一个重要的研究方向是社区发现模型,即在网络中识别出具有相似属性的节点集群。
这对于了解网络的结构和功能,以及预测节点行为和信息传播具有重要意义。
在这篇文章中,我们将介绍基于代数连通性的复杂网络社区发现模型研究。
社区发现的方法可以分为两类:基于密度的方法和基于代数的方法。
基于密度的方法类似于聚类算法,主要通过测量节点或边之间的距离和相似性来划分社区。
而基于代数的方法则是利用图的代数性质,如矩阵特征向量和特征值等来进行社区分析。
基于代数的方法中,代数连通性是一种重要的概念。
代数连通性是指网络中两个节点之间的路径上的那些节点可以被表示为一个矩阵的乘积,即这些节点是代数上连通的。
根据代数连通性的定义,可以将网络表达成一个矩阵,称为拉普拉斯矩阵。
该矩阵可以用来描述网络的代数结构,以及节点之间的关系。
基于代数连通性的社区发现模型中,最常用的方法是谱聚类。
该算法利用拉普拉斯矩阵的特征向量来将网络划分成不同的社区。
具体来说,谱聚类首先通过拉普拉斯矩阵的特征向量进行降维操作,然后将节点分配到聚类中心。
在分配节点时,谱聚类依据节点之间的相似性度量来实现。
然而,谱聚类方法也有其局限性。
首先,谱聚类对于大规模的网络来说计算效率较低,因为需要计算拉普拉斯矩阵的所有特征向量。
其次,谱聚类索要目前的大多数网络,社区结构较为稀疏或复杂。
因此,如何将谱聚类方法与其他新的算法相结合,以解决这些限制性问题是当前工作的重点。
目前,研究人员正在探索更加高效和精确的方法来进行复杂网络的社区发现。
例如,利用核矩阵方法来降低计算复杂度;利用传统的聚类算法,如K-means以及基于密度的算法,来辅助谱聚类;以及设计深度学习算法,来挖掘网络中潜在的与社区相关的特征。
在社区发现研究领域,基于代数连通性的方法是非常有前景的。
基于节点重要性与相似性的重叠社区发现算法
付饶;孟凡荣;邢艳
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】2018(044)009
【摘要】在复杂网络中进行重叠社区发现时,现有模糊C均值算法(FCM)采用随机策略导致社区划分结果不一致.为此,提出一种新的重叠社区发现算法.引入节点重要性来量化复杂网络中节点的重要程度,根据节点重要性排序和节点间最短路径选取若干核心节点作为FCM初始的聚类中心节点,从而提高FCM的不稳定性.利用基于s-跳最短路径的节点相似度量方法得到信息更丰富的相似矩阵,以提高算法的准确率.采用谱聚类对相似矩阵处理得到节点的隶属度矩阵,并依据阈值分配各节点的社区归属.实验结果表明,该算法能够得到唯一的社区划分结果,且在Karate、Dolphins数据集上的NMI指标比GCE、INFOMAP和GOPRA等算法高8%以上.
【总页数】7页(P192-198)
【作者】付饶;孟凡荣;邢艳
【作者单位】中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州221116;中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州221116;中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州221116
【正文语种】中文
【中图分类】TP301.6
【相关文献】
1.一种基于局部相似性的社区发现算法 [J], 吴钟刚;吕钊
2.基于Node2Vec的重叠社区发现算法 [J], 陈卓;姜鹏;袁玺明
3.基于节点重要性和局部扩展的重叠社区发现算法 [J], 郭峰;尤凯丽;李昕泽
4.基于SLPA优化的重叠社区发现算法 [J], 陈界全;王占全;李真;汤敏伟
5.基于节点重要性与相似性的标签传播算法 [J], 林天森;孙飞翔
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910191365.X(22)申请日 2019.03.12(71)申请人 南京航空航天大学地址 211106 江苏省南京市江宁区将军大道29号(72)发明人 夏正友 刘赛赛 刘庆庆 (51)Int.Cl.G06Q 50/00(2012.01)G06F 16/953(2019.01)(54)发明名称基于传递相似度和聚类度的两阶段局部社区发现方法(57)摘要本发明涉及基于传递相似度和聚类度的两阶段局部社区发现方法,具体涉及一种基于传递相似度、局部聚类度与广度优先搜索的局部社区发现方法,包含核心社区检测和社区扩展两阶段。
在核心社区检测阶段,将给定节点和其最大局部聚类度的邻居节点加入社区中,并通过生成核心社区解决种子依赖性问题;本发明提出的传递相似性计算,同局部聚类度和搜索深度一起构成核心节点判定条件,解决了核心节点判断不准确问题;提出核心节点判定阈值和扩展节点并入社区阈值自动选取的方法,能够适应网络结构变化,自动选定不同阈值和停止遍历的条件,可以解决社区扩展结束条件确定难的问题。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 109949173 A 2019.06.28C N 109949173A1.基于传递相似度和聚类度的两阶段局部社区发现方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:读取网络数据集,生成网络图G;读取给定的节点Vu;步骤S2:初始化当前检测到的社区集合C、社区邻居队列N、节点传递相似度向量S、广度遍历深度向量Depth、节点权重W;步骤S3:根据节点局部聚类度LCC,将给定节点Vu及其具有最大LCC值的邻居节点加入C 中,更新N、S、Depth、W;步骤S4:遍历N中每一个节点Vi,将满足核心节点条件的节点Vi加入社区C中,并将其未在C和N中的邻居节点加入N中,当N中所有节点都遍历完成后,就生成了由核心节点组成的核心社区C;步骤S5:根据主关键字Depth值递增,此关键字S值递减顺序排序核心社区C;步骤S6:根据公式(6)计算核心社区C中所有节点的平均节点传递相似度Savg;步骤S7:遍历C中每个节点Vi,并将Vi的每个不在C和N中的节点加入N中;步骤S8:遍历N中每一个节点Vi,将满足扩展节点条件的节点Vi加入社区C中,并将其未在C和N中的邻居节点加入N中,当N中所有节点都遍历完成后,就生成了给定节点Vu所在的社区C;步骤S9:输出最终的社区划分结果C。
基于边图的线性流重叠社区发现算法王斌;李强;盛津芳;孙泽军【摘要】重叠网络的社区发现是复杂网络研究中的重要问题.为了提高网络中重叠社区发现的时间效率,提出一种基于边图的线性流重叠社区发现算法LBSA.算法首先对于边图网络中的边进行随机的依次处理,完成节点的初步社区划分,再将其中重叠小社区合并到相似度最大的其他大社区中得到最终的社区.通过以上步骤,算法能够以接近线性的时间复杂度得到网络的重叠结构.从最终的实验结果来看,与其他算法相比,该算法能够在更短的时间有质量地发现网络中的重叠社区.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2019(055)002【总页数】7页(P60-66)【关键词】流式图;重叠社区发现;边聚类系数;边图;社区相似度【作者】王斌;李强;盛津芳;孙泽军【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院,长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院,长沙 410083;中南大学信息科学与工程学院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TP3911 引言在生物学,社会学以及网络分析等领域中,各复杂系统都可以抽象成为复杂网络[1-3]。
近些年对复杂网络研究中发现,它们普遍存在有稠密的节点聚集,也就是社区结构。
网络中的社区并没有严格的定义,一般认为社区内部节点连接更紧密,社区间节点连接更稀疏。
网络中的社区的发现,不仅对了解网络结构,分析网络特征,挖掘网络信息具有重要意义[4],而且具有广泛的应用前景[5]。
社区发现研究已经成为现代网络科学中最热门的课题之一[6]。
在传统的社区发现中,大多数研究关注于每个节点属于一个社区,而随着对更多网络如“Family”,“Foot-ball”等的研究过程中发现,每个节点可能属于多个社区,也就是网络中的社区存在有重叠结构。
目前提出了许多具有代表性的重叠社区发现算法,如基于节点的派系过滤算法(Clique Percolation Method,CPM)算法[7-9],通过定义派系k先发现网络中的全耦合网络,再将多个相互连通的小全耦合网络构成更大社团,该算法适合用于连接稠密的网络,但因需提前定义派系大小,并不适合用于现实网络中;基于边划分[10-12]的重叠社区发现算法,将原始网络转换为边图,原始网络中的边作为转换后边图中的节点,基于边图的社区划分使其边上的节点也划分到相应的社区,因每个节点有多条边,重叠的社区结构就可以被发现出来,但这类算法对于不同密度网络表现不同,同时这类算法会产生许多重叠小社区碎片;基于动力学的算法通过动态的过程发现网络中的社区结构,如基于标签传播的算法[13-14],基于同步的方法[15-16],基于距离动力学的方法[5]等,这类算法一般在不同的网络中都有较好的划分结果,但因为动态迭代过程其时间复杂度普遍较高。
基于节点相似度的网络社区发现算法
徐熊飞
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】现实生活和自然界系统中都存在着各种各样的联系,这些系统都可以类比为不同的复杂网络,近年来,由于技术的快速发展,社区结构作为复杂网络重要的拓扑性质,被广泛应用于推荐系统、智能广告、定向市场营销、公共卫生系统等,具有强烈的现实意义,引起了国内外大量学者的广泛研究,由此产生了大量社区发现算法。
基于节点离心率定义新的节点相似度,针对现有大多数社区发现算法划分社区的质量较低、社区数量较多的问题,改进了一种基于节点相似度的社区发现算法,该方法用于未加权的网络检测社区结构,充分利用了网络的局部与全局信息,最终得到较好的社区结构,具有重要的现实意义。
【总页数】5页(P53-56)
【作者】徐熊飞
【作者单位】贵州财经大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于多层节点相似度的社区发现方法
2.基于LeaderRank和节点相似度的复杂网络重要节点排序算法
3.基于共邻节点相似度的加权网络社区发现方法
4.基于相似
度聚类的二分网络社区发现算法5.基于节点相似性和网络嵌入的复杂网络社区发现算法
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