發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 22:05

  本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)分析的中心性算法并行化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著近十幾年互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,用戶數(shù)量的迅速增加使得海量的用戶數(shù)據(jù)被不斷地制造出來(lái),往往都是幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)集。因此,如何從如此海量的用戶數(shù)據(jù)中篩選出有用信息,從而進(jìn)一步挖掘其深層的商業(yè)價(jià)值、理解其內(nèi)在的商業(yè)行為以及發(fā)現(xiàn)隱含的新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)成為一個(gè)重要的研究方向和挑戰(zhàn)。但是互聯(lián)網(wǎng)的不斷深化導(dǎo)致了用戶數(shù)據(jù)規(guī)模的迅速增加,從而給社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析算法和工具帶來(lái)了新的要求和挑戰(zhàn),即大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析能力。本文旨在解決單機(jī)多核的系統(tǒng)平臺(tái)下的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析處理。中心性分析是網(wǎng)絡(luò)分析研究中的重點(diǎn),它主要描述了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)(個(gè)人或者組織)在網(wǎng)絡(luò)中具有怎樣的權(quán)力,居于怎樣的中心地位,對(duì)于信息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中如何傳播以及對(duì)傳播有怎樣的控制效果。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的摩爾式飛速發(fā)展,以及并行技術(shù)和并行算法的日益成熟,我們選擇中心性算法的并行化來(lái)解決基于單機(jī)多核的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析問(wèn)題。以下是本文的主要研究成果:1.本文受到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)小世界的特性的啟發(fā),結(jié)合算法并行化分而治之的原則,分別對(duì)度中心性、臨近中心性算法進(jìn)行并行化設(shè)計(jì),尤其在介數(shù)中心性算法中,把圖遍歷(BFS)的過(guò)程當(dāng)做獨(dú)立的運(yùn)行模塊,并把處理器分配給它們,實(shí)現(xiàn)并行化運(yùn)算,提出介數(shù)中心性算法的粗粒度和細(xì)粒度并行算法。2.本文充分考慮真實(shí)世界網(wǎng)絡(luò)的非平衡度分布的特性,去除真實(shí)世界網(wǎng)絡(luò)中大量度為1的頂點(diǎn),并修改并行算法代碼,改進(jìn)優(yōu)化算法。3.本文選擇matlab的并行工具箱,采用parfor數(shù)據(jù)并行編程模塊,進(jìn)行單機(jī)多核算法并行化實(shí)現(xiàn)。4.最后,基于單機(jī)多核的系統(tǒng)環(huán)境和MATLAB工具平臺(tái),分別采用并行算法和非并行算法對(duì)不同規(guī)模的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行中心性分析以驗(yàn)證算法并行化的性能和運(yùn)行效果。接下來(lái)使用結(jié)束中心性并行算法對(duì)酵母蛋白質(zhì)交互網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析和關(guān)聯(lián)挖掘:度中心性較高的蛋白質(zhì)有很大的幾率擁有高介數(shù)中心性值。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)分析 中心性分析 算法并行化
【學(xué)位授予單位】：云南財(cái)經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.02
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-19
• 第一節(jié) 研究背景和意義9-12
• 一、背景和意義9-11
• 二、提出問(wèn)題11-12
• 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)12-15
• 第三節(jié) 算法并行化必要性分析15-16
• 第四節(jié) 本文的主要工作和研究思路16-18
• 第五節(jié) 本文的組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 相關(guān)理論和方法19-31
• 第一節(jié) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本特性19-22
• 一、小世界網(wǎng)絡(luò)19-21
• 二、度分布21-22
• 三、中心性22
• 第二節(jié) 相關(guān)圖論知識(shí)22
• 第三節(jié) 中心性度量方法22-27
• 一、度中心性（degree centrality）23
• 二、臨近中心性（closeness centrality）23-24
• 三、壓力中心性（stress centrality）24-25
• 四、介數(shù)中心性（betweeness centrality）25-26
• 五、特征向量中心性(Eigenvector Centrality)26
• 六、其他中心性方法26-27
• 第四節(jié) 并行計(jì)算與算法并行設(shè)計(jì)27-28
• 第五節(jié) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化28-30
• 第六節(jié) 本章小結(jié)30-31
• 第三章 中心性算法并行化設(shè)計(jì)31-41
• 第一節(jié) 度中心性31
• 第二節(jié)臨近中心性31-33
• 第三節(jié) 介數(shù)中心性33-39
• 一、介數(shù)中心性算法33-37
• 二、介數(shù)中心性算法并行設(shè)計(jì)37-39
• 第四節(jié) 本章小結(jié)39-41
• 第四章 算法優(yōu)化和并行化實(shí)現(xiàn)41-47
• 第一節(jié) 算法優(yōu)化41-43
• 一、算法優(yōu)化設(shè)計(jì)思想41-42
• 二、算法優(yōu)化代碼42-43
• 第二節(jié) 算法并行化具體實(shí)現(xiàn)43-46
• 一、MATLAB并行原理43
• 二、初始化matlab并行環(huán)境43-44
• 三、在MATLAB中編寫(xiě)并行代碼44-46
• 第三節(jié) 本章小結(jié)46-47
• 第五章 實(shí)驗(yàn)分析47-55
• 第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作47
• 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)47-49
• 一、人工合成圖47
• 二、真實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)47-49
• 第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)分析49-54
• 一、小型數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)效果（人工合成圖）49-51
• 二、大規(guī)模數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)效果51-52
• 三、蛋白質(zhì)交互網(wǎng)絡(luò)52-54
• 第四節(jié) 本章小結(jié)54-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 第一節(jié) 本文工作總結(jié)55-56
• 第二節(jié) 未來(lái)工作展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 致謝62-64
• 本人在讀期間完成的研究成果64

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本文編號(hào)：360940