启发式动态社区挖掘算法研究与实现

针对社会网络的动态特征,应用多模态函数优化和粒子群优化算法的基本思想,引入社区种子和社区主题的概念,分层进行社区的挖掘.首先对复杂网络中存在的固定联系进行社区挖掘,构建基本社区结构;然后分析社区内容,根据社区内节点之间的隐性行为特征定义社区主题,精分细化社区结构直到结构稳定.实验证明,该算法极大地提高了社区挖掘的精度,降低了运算复杂度.并且该算法能够有效地保持社会网络中社区的多样性,加速社区内节点收敛,快速寻找到稳定的社区结构.     

一种基于多标签传播的重叠社区挖掘算法

在众多社区挖掘算法中,标签传播算法因为接近线性时间复杂度被广泛应用,但其也存在大量随机性,稳定性差的问题,采取一种新型的多标签策略解决重叠社区挖掘问题,并根据节点度减少初始标签赋予量的方法提升了算法的稳定性.     

在线社会网络的动态社区发现及其演化

分析了目前动态社区发现及其演化所存在的问题,提出了一种新的动态社区演化方法.该方法利用静态社区挖掘算法提取不同时间快照的每个社区,然后计算出相邻快照的社区之间的演化影响力,进一步分析连续快照中社区结构的发展演化过程.在新浪微博、网络测量Gnutella等大规模实验数据集上的验证,证明了该方法的有效性.此外,实验中还分析了社会网络中节点的出现和消失的频繁程度会影响社区稳定性以及社区结构的演化.      

一种新的基于社区结构的影响最大化方法

基于传播网络的结构性,提出一种新的基于社区结构的影响最大化方法AMICS.该方法先利用已有社区挖掘算法识别出隐藏在网络中的社区结构,然后迭代选择跨越社区数最多的k个节点作为影响的初始传播者最大化影响的社区覆盖.在小型网络和中等规模网络数据集上的实验表明,该算法比传统的影响最大化方法更具优势.     

基于联合引力度扩展的加权网络重叠社区划分算法

基于引力度扩展的重叠社区发现算法(GDE),主要用于挖掘无权社交网络的重叠社区结构.真实社区更多是具有加权属性的,本文根据 GDE 算法的种子策略思想,并依据加权网络的特征,以网络节点的度与强度来综合确定重叠社区的中心节点,提出基于联合引力度扩展的加权网络重叠社区划分算法(UGDE).算法的实验检测结果表明：该算法对划分加权网络中的重叠社区具有可行性与有效性.     

基于拓扑势的局部化重叠社区识别

针对传统社区识别算法中需要根据先验知识设定参数、 社区划分结果具有随机性及复杂度过高的问题, 提出一种基于拓扑势的局部化重叠社区识别算法. 该算法通过引入拓扑势计算节点的影响力, 利用节点间的局部相似性度量指标, 采用标签传播策略进行重叠结构的社区识别. 在真实网络及人工合成网络上与多种经典算法进行对比实验验证了算法的高效性.     

嵌入社区半径的力引导与径向树混合布局算法

力引导布局算法存在无法展示复杂网络社区结构的缺陷,虽引入聚类的方式来展示社区结构,但社区内节点拥挤且排列无序,不利于观察社区内节点的结构特征与连边关系,为此提出嵌入社区半径的力引导与径向树混合布局算法.该算法首先采用K-means算法对网络节点进行社区划分;然后,用社区内节点数量确定社区半径,并将社区半径嵌入到社区斥力、引力中来展示社区结构;最后,采用径向树布局分层可视化各社区内节点.实验中使用拥挤区域占比、点分布偏差、节点偏差等指标验证了本算法既能降低拥挤度又能减少节点布局偏差,可视化结果显示,本算法布局社区结构明显,节点层次分明,易于理解.     

基于网络距离和内容相似度的微博社交网络社区划分方法

现有的微博社交网络社区挖掘方法多是基于网络结构进行,忽略了节点本身行为的重要性,并且不能同时实现对大规模复杂网络结构适应性和社区挖掘的高效性。为缓解上述问题,提出了一种基于网络距离和内容相似度的微博社交网络社区划分方法,该方法在考虑微博社交网络结构的同时兼顾了网络中节点的历史微博内容,通过对历史微博数据的分析提高社区划分的精确度。文中对Louvain算法和其模块性的修改使用,保证了该方法能够处理大规模网络数据,同时又能保证社区挖掘的效率。实验证明,该方法能够高效地挖掘微博网络社区结构,对学术研究和商业应用都有十分重要的意义。     

一种基于网络嵌入的社区发现方法

社区发现是社会网络分析的重要任务,有助于理解中观尺度的网络结构.现有的诸多社区发现方法仅考虑网络的拓扑信息,忽略了网络中每个节点所包含的属性信息.为此,本研究首先基于社会网络的拓扑结构信息与节点属性信息分别构建初始特征矩阵;然后基于网络嵌入模型,融合初始特征矩阵的主成分信息,构建共识嵌入矩阵;最后,给出社会网络中"领袖节点"的泛化定义形式,并提出一种改进的图聚类算法(LIK-means)挖掘社会网络中潜在的社区结构.实验表明,LIKmeans较其他经典算法有较好的可扩展性,同时在真实社会网络中的社区识别精度更高.     

一种基于流量的Web社区挖掘方法

Web社区是由对于同一主题感兴趣的人或组织创作的Web页的集合。提出了一种比较严格的Web社区表示法，同时对社区内和社区外的节点进行约束，解决了以往社区定义边界模糊的问题。设计了与该定义对应的Web社区挖掘算法。算法充分考虑了Web图的性质，并在构造好的网络流上采用最大流／最小割算法，从而得到所要的社区。实验表明，该方法可以挖掘出较大而且有意义的社区。     

基于无偏Q值反馈的社区划分算法

在分析现有社区划分算法的基础上,针对当前算法Q值有偏及权值未体现等缺陷,提出了一种基于无偏Q值反馈的社区划分算法.该算法首先利用传递权值计算出节点间的相似度;然后,采用随机游走策略确定最优社区数,以解决现有划分算法中Q值有偏的问题;最后,在最优社区数确定的情况下,利用划分结果评价Q值反馈更新信息素矩阵以驱动后续的划分,...     

面向大规模在线社交网络的社团抽取算法

针对现有的社团分析算法无法在大规模网络上应用的问题,提出一种社团抽取算法,可以高效地分析网络的社团特征.该方法无需事先获取网络的全部拓扑结构,采用网络搜索与社团判定相结合的思路,可有效地抽取结构未知的社交网络上的某个特定社团,从而使分析超大规模网络社团结构成为可能.在仿真数据集上进行实验,分析抽取准确率的影响因素,得出网络平均度越大抽取准确率越高.进一步实验结果表明,社团抽取算法的准确率与现有方法接近,并且执行效率明显高于现有方法,验证了该算法的可行性和有效性.     

一种改进的基于相干邻居亲近度的标签传播算法

【目的】提高现有的基于相干邻居亲近度(Coherence neighborhood propinquity)的标签传播算法(Label propagation algorithm,LPA)社区发现的准确性,并减少标签传播过程花费的时间。【方法】在CNP-LPA算法基础上,引入节点间依赖度,提出一种改进的CNP-LPA+算法,在预处理阶段结合相干邻居亲近度与节点间依赖度,将依赖度高的节点并入本区域内的核心节点,并在得到的核心CNP网络基础上传播标签,显著提高了社区发现的质量。选取CNP-LPA算法使用的6组社交网络数据集,采用模块度Q评估LPA、CNP-LPA、CNP-LPA+3种算法的划分结果。【结果】CNP-LPA+算法在所有数据集上均取得了最高的Q值,有效提高了算法的准确性,并减少了标签传播过程花费的时间。【结论】CNP-LPA+算法是有效的。     

交联网络中的可重叠社团结构分析算法的研究

社团结构是复杂网络呈现出的一个重要特征。现有的社团结构分析算法都是针对非交联结构的复杂网络,并且大多数是将网络划分为若干相互分离的社团,无法对彼此重叠、互相关联的社团结构进行分析。本文根据交联网络的结构特点,提出了交联网络中可重叠社团结构分析算法（IBCPM算法）。本文利用该算法对用户收藏文章的交联网络进行了社团结构分析,并对所获得的社团结构进行了统计分析。实验结果显示了该算法的有效性及效率,并且发现社团重叠量的累积分布与节点所属社团数的累积分布也具有幂律分布的特征。     

基于随机游走的进化计算社区发现

网络结构关系错综复杂,在复杂网络上寻找最优的社区结构是一个NP-Hard问题,进化计算被认为是解决这类问题的有效方案,人们尝试利用群智能方法来搜索最优的社区结构。目前,针对包含节点属性的属性网络,基于进化计算的社区发现方法还面临若干挑战：（1）基因编码策略都直接或间接采用邻位编码,致使算法的搜索空间受限于拓扑结构,属性信息利用程度低,导致算法精度不足;（2）缺少对社区边缘度较小的节点的考虑,造成社区边界识别较低。针对上述问题,提出了一种基于随机游走的进化计算社区发现算法。首先,设计了一种基于拓扑及属性信息随机游走的社区初始化策略,以准确识别社区边界,提高社区发现的精度。其次,设计了综合考虑拓扑和属性的节点嵌入向量更新策略,使节点的属性信息能够在进化过程中被有效利用,以提高社区划分的质量。通过在真实和人工数据集上实验,验证了提出的新算法能够比现有方法得到更好的社区划分。     

一种可变分辨率的社团发现算法

介绍了复杂网络及社团结构的相关概念,给出节点的综合特征值和增益函数的定义,然后提出一种新的社团发现算法(CNCD).综合特征值与节点的度数及其聚类系数有关,用于发现社团中的核心节点;增益函数决定何时获得社团结构的最佳划分.作者用C++语言实现算法,并使用经典数据集对算法进行验证,实验结果表明此算法不仅能够得到正确的社团结构,而且通过动态调整算法中的参数值,能够得到比传统算法更加详细的社团划分结果,获得网络的细节信息.     

面向延迟容忍移动传感器网络的重叠社区节点检测方法

延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)呈现重叠社区结构特征,对重叠社区节点进行准确检测可有效提高网络运行效率。提出了适用于DTMSN的重叠社区节点检测方法。依据节点相遇信息挖掘节点移动轨迹规律,从而对其所属初始社区进行判定;进而,设计了节点社区隶属度估计方法,据此进行重叠社区节点的准确检测。仿真结果表明,相比已有方法,所提方法可分别提高平均检出率、平均负载率14%、15%以上。     

基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法研究

针对图谱划分方法在划分社区结构不是很明显的网络时,不能得到好的划分效果,该文提出了基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法.由于社区内部节点之间的连接比各个社区间节点的连接稠密,边聚类系数的大小反映了节点的聚集程度,因而通过网络中的边所构三角形的数量定义了聚类系数矩阵,矩阵中的元素即处于网络中的边实际构成三角形的数量.在增益函数最大化的过程中,使用了矩阵的特征值和特征向量,以此来进行社区划分.通过在真实网络数据中进行实验,结果表明该算法可行.