復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模體挖掘算法研究
本文選題:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) + 網(wǎng)絡(luò)模體 ; 參考:《昆明理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:目前,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究一個熱點。在生物信息學(xué)領(lǐng)域中,發(fā)現(xiàn)一個又一個非常有意義的結(jié)論。但它不僅僅在生物信息學(xué)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,還應(yīng)用在社會學(xué),計算機網(wǎng)絡(luò),電子商務(wù)等等涉及到網(wǎng)絡(luò)分析的領(lǐng)域中。有名的“啤酒尿不濕”故事,也是通過對商品銷售網(wǎng)絡(luò)中進行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘得出的。而網(wǎng)絡(luò)模體又是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)信息挖掘中的一個重要信息之一。因為它能夠反映出社區(qū)團體的規(guī)模及效能。面對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模體挖掘這一問題,本文首先用抽象化,形式化的數(shù)學(xué)語言來表述該問題。其次,本文分析研究了傳統(tǒng)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模體挖掘算法,研究其運行效率,并得出其算法效率低的原因。再提出一種新的高效的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模體挖掘算法。并且提出三個性質(zhì)從理論上來保證本文所提出的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)模體挖掘算法的正確性。再次,根據(jù)本文提出的三個性質(zhì),設(shè)計實現(xiàn)了動態(tài)網(wǎng)絡(luò)模體挖掘新算法。在算法設(shè)計中,記錄用時間權(quán)重信息來描述滿足網(wǎng)絡(luò)模體條件的子圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),和滿足網(wǎng)絡(luò)模體條件的子圖的頂點信息,以此來保證網(wǎng)絡(luò)模體挖掘的完整性。并從理論上分析本文提出的新算法與傳統(tǒng)算法的時間復(fù)雜度,表明新算法比傳統(tǒng)算法效率要高很多。再次,本文通過對于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)與靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的對比分析得出,靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的一種特殊情況。從而將動態(tài)網(wǎng)絡(luò)與靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模體挖掘建立統(tǒng)一關(guān)系。同時還分析得出,只需要將本文提出的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)模體挖掘算法做相應(yīng)的修改就可以應(yīng)用在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模體挖掘中。最后,通過各種實驗來驗證前面的結(jié)論,即新算法的效率高于傳統(tǒng)算法的效率。為此設(shè)計了4種實驗,分別是:度分布服從均勻分布的網(wǎng)絡(luò)、度分布服從Poisson分布的網(wǎng)絡(luò)、度分布服從Power-Law分布的網(wǎng)絡(luò)以及二分圖的網(wǎng)絡(luò)。
[Abstract]:At present, the research of complex network is a hot spot.In the field of bioinformatics, one after another very meaningful conclusions have been found.But it is not only widely used in the field of bioinformatics, but also in the fields of sociology, computer network, electronic commerce and so on.The famous "Beer diaper" story is also derived by mining association rules in commodity sales networks.Network motif is one of the important information in complex network information mining.Because it reflects the size and effectiveness of community groups.Faced with the problem of dynamic network motif mining, this paper first uses abstract and formal mathematical language to express the problem.Secondly, this paper analyzes and studies the traditional dynamic network motif mining algorithm, studies its running efficiency, and obtains the reason of its low efficiency.A new and efficient algorithm for dynamic network motif mining is proposed.Three properties are proposed to ensure the correctness of the dynamic network motif mining algorithm proposed in this paper.Thirdly, according to the three properties proposed in this paper, a new dynamic network motif mining algorithm is designed and implemented.In the algorithm design, time weight information is used to describe the topological structure of the subgraph satisfying the network motif condition and the vertex information of the subgraph satisfying the network motif condition to ensure the integrity of the network motif mining.The time complexity of the new algorithm and the traditional algorithm is analyzed theoretically, which shows that the new algorithm is much more efficient than the traditional algorithm.Thirdly, through the comparative analysis of dynamic network and static network, it is concluded that static network is a special case of dynamic network.In order to establish a unified relationship between dynamic network and static network network motif mining.At the same time, it is concluded that the dynamic network motif mining algorithm proposed in this paper can be applied to static network motif mining only by modifying it.Finally, experiments are conducted to verify the conclusion that the efficiency of the new algorithm is higher than that of the traditional algorithm.Four kinds of experiments are designed for this purpose: the degree distribution follows the uniform distribution network, the degree distribution service follows the Poisson distribution network, the degree distribution service follows the Power-Law distribution network and the bipartite graph network.
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP311.13;O157.5
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,本文編號:1752588
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