本文關鍵詞：社區(qū)網(wǎng)絡鏈路預測

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【摘要】：在現(xiàn)實生活中有許多系統(tǒng)都可以抽象成復雜網(wǎng)絡,進而用圖論的方法對其進行研究。復雜網(wǎng)絡的研究在當今社會已經(jīng)有了非凡的意義和地位,而鏈路預測和社區(qū)檢測是復雜網(wǎng)絡的兩個重要研究方向。鏈路預測是指:通過網(wǎng)絡的已知信息來對網(wǎng)絡中尚未產(chǎn)生連邊的兩個節(jié)點預測其產(chǎn)生連接的可能性.一般來說鏈路預測主要有兩種用途,分別是對已經(jīng)存在但尚未被發(fā)現(xiàn)的鏈接的預測和對未來可能產(chǎn)生的鏈接的預測。鏈路預測的研究不僅具有理論價值,而且具有十分重要的應用價值,所以這是一項十分重要的工作。另一方面,社區(qū)檢測的簡單說法是說:要找到網(wǎng)絡中節(jié)點的分類集合,使得同一集合內的節(jié)點間聯(lián)系比較緊密,不同集合間的節(jié)點間聯(lián)系比較稀疏。了解網(wǎng)絡的社區(qū)結構可以幫助我們進一步分析網(wǎng)絡的拓撲結構,并更好地理解和解釋網(wǎng)絡的功能,從而能夠更容易發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中一些隱而未現(xiàn)的規(guī)律以及預測網(wǎng)絡的行為。由于網(wǎng)絡的社區(qū)結構具有如此重要的價值,所以如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的基礎上快速高效地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的社區(qū)結構也是一項十分重要的工作。本文的工作正是圍繞這兩個方向展開的。首先,本文提出了一種利用網(wǎng)絡社區(qū)結構信息和節(jié)點相似性信息的基于社區(qū)信息和節(jié)點相似性的鏈路預測方法。接著,我們發(fā)現(xiàn)復雜網(wǎng)絡鏈路預測的結果其實在某種程度上反映了網(wǎng)絡演化的一些性質�；谶@個思想我們又提出了一種利用網(wǎng)絡的鏈路預測結果信息的基于網(wǎng)絡演化的社區(qū)檢測方法。最后,我們驚喜地發(fā)現(xiàn),只要經(jīng)過略微地調整,我們提出的這種社區(qū)檢測算法就可以很好的推廣到符號網(wǎng)絡中,并具有十分優(yōu)越的性能,從而得到一種適用于多種網(wǎng)絡的更一般化的社區(qū)檢測算法。本文的主要工作如下:1.基于社區(qū)信息和節(jié)點相似性的鏈路預測算法。這種方法是在隨機分塊模型的基礎上,通過融合網(wǎng)絡社區(qū)結構信息和節(jié)點相似性信息而實現(xiàn)鏈路預測的。通過在真實網(wǎng)絡和LFR benchmark網(wǎng)絡上的大量實驗,證實了該方法具有很高的預測精度,同時時間復雜度又相對較小。特別地,在面對不同規(guī)模的網(wǎng)絡時,我們可以分別以不同的方式實現(xiàn)該算法,并保證其良好的性能。2.基于網(wǎng)絡演化的社區(qū)檢測算法。我們利用網(wǎng)絡的鏈路預測結果中所蘊藏的網(wǎng)絡演化信息,做到了在重現(xiàn)網(wǎng)絡演化過程的同時對目標網(wǎng)絡進行社區(qū)檢測,而最終提出了這種基于網(wǎng)絡演化的社區(qū)檢測算法。該算法不同于傳統(tǒng)的社區(qū)檢測算法,開拓出了社區(qū)檢測的新思路,其思路簡單易懂、算法復雜度低、劃分精確度高等特點都在大量的現(xiàn)實網(wǎng)絡和LFR benchmark網(wǎng)絡的實驗中得到了驗證。3.基于網(wǎng)絡演化的符號網(wǎng)絡社區(qū)檢測算法。我們提出的基于網(wǎng)絡演化的社區(qū)檢測算法只需要略微調整就可以適用于符號網(wǎng)絡中,甚至是帶權重的符號網(wǎng)絡。這樣,我們就給出了一種適用于多種網(wǎng)絡的更一般化的社區(qū)檢測算法。同樣,該算法在符號網(wǎng)絡上的高效性也在真實網(wǎng)絡和生成網(wǎng)絡中得到了驗證。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O157.5

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