本文關(guān)鍵詞： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 傳播動(dòng)力學(xué) 節(jié)點(diǎn)中心性 傳播影響力 κ-殼分解　出處：《電子科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和行為的交互作用使節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能上具有不同的重要性。節(jié)點(diǎn)重要性的標(biāo)準(zhǔn)在不同的網(wǎng)絡(luò)功能下各不相同。對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播行為,如疾病、信息、行為、故障等的傳播,重要節(jié)點(diǎn)是指能夠激發(fā)信息等的大范圍傳播或阻止傳播擴(kuò)散至整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)稱為網(wǎng)絡(luò)中最有影響力的傳播源。快速、準(zhǔn)確地識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中有影響力的節(jié)點(diǎn)有助于利用有限資源實(shí)現(xiàn)傳播控制,如提升市場營銷的范圍、抑制流行病的爆發(fā)、阻止謠言的蔓延等。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性用于度量節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。本文基于中心性的思想,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征和傳播動(dòng)力學(xué)特性,研究真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)影響力排序及最有影響力的節(jié)點(diǎn)識(shí)別問題。鑒于κ-殼分解算法被廣泛地用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的核心結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)中最有影響力的節(jié)點(diǎn),首先研究了該方法在不同真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的適用性。通過大量真實(shí)網(wǎng)絡(luò)上的模擬,發(fā)現(xiàn)與已有研究結(jié)論不同,并非在所有的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中κ-殼分解算法識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)都具有最高的傳播影響力。在部分真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中,核心節(jié)點(diǎn)傳播影響力非常低。為了揭示κ-殼分解算法識(shí)別最有影響力節(jié)點(diǎn)失效的原因,我們深入研究了真實(shí)網(wǎng)絡(luò)宏觀和微觀結(jié)構(gòu)的差異,最終通過分析網(wǎng)絡(luò)各殼層之間的連接特征,提出κ-殼分解算法識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)核心可能是假核心,稱為類核團(tuán)�；谡婧诵暮皖惡藞F(tuán)連接的差異,提出了殼層連接熵的定義,通過連接熵可以準(zhǔn)確定位網(wǎng)絡(luò)中的類核團(tuán)。本研究揭示了網(wǎng)絡(luò)中存在的類核團(tuán)將導(dǎo)致κ-殼分解算法無法準(zhǔn)確判定最有影響力的節(jié)點(diǎn),并提出了類核團(tuán)的識(shí)別方法。這一研究成果對(duì)于利用該算法判定節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的核心位置從而識(shí)別有影響力的傳播源具有重要意義。針對(duì)類核團(tuán)導(dǎo)致κ-殼分解算法識(shí)別網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)失效的問題,進(jìn)一步研究如何消除類核團(tuán)的負(fù)面影響,準(zhǔn)確識(shí)別網(wǎng)絡(luò)傳播中最有影響力的節(jié)點(diǎn)。通過提取并對(duì)比網(wǎng)絡(luò)真核心和類核團(tuán)的局域連接結(jié)構(gòu),我們揭示了類核團(tuán)具有類似派系的結(jié)構(gòu)。為了量化真核心和類核團(tuán)結(jié)構(gòu)上的差異,定義了邊的傳播重要性,將傳播重要性低于冗余閾值的邊判定為網(wǎng)絡(luò)中的冗余邊,它們?cè)趥鞑ブ械呢暙I(xiàn)相對(duì)較小但卻導(dǎo)致了類核團(tuán)的形成。通過過濾網(wǎng)絡(luò)中的冗余邊,并在剩余圖上實(shí)施κ-殼分解,新的節(jié)點(diǎn)核心性在度量節(jié)點(diǎn)影響力時(shí)準(zhǔn)確性明顯大幅度提升。這一研究結(jié)果揭示了真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的局域結(jié)構(gòu)對(duì)排序算法的影響,提高了最有影響力節(jié)點(diǎn)的識(shí)別準(zhǔn)確性。發(fā)現(xiàn)冗余邊對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性的計(jì)算、社區(qū)劃分、網(wǎng)絡(luò)控制等基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也有一定意義。在定義節(jié)點(diǎn)影響力排序指標(biāo)時(shí),節(jié)點(diǎn)的局域連接結(jié)構(gòu)將影響排序指標(biāo)的準(zhǔn)確性�？紤]到節(jié)點(diǎn)的重要性不僅取決于它自身的中心性,也與其鄰居的中心性有關(guān),我們提出一種新的節(jié)點(diǎn)影響力排序指標(biāo),稱為鄰居集中心性,并著重研究鄰居集步數(shù)、衰減因子和傳播概率對(duì)鄰居集中心性排序性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)在考慮鄰居集對(duì)節(jié)點(diǎn)重要性的貢獻(xiàn)時(shí)存在飽和效應(yīng),考慮節(jié)點(diǎn)兩步以內(nèi)鄰居集能夠最好地平衡排序準(zhǔn)確性與所需的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息。本研究提出的排序方法能夠比經(jīng)典的度中心性和核心性更準(zhǔn)確地預(yù)測節(jié)點(diǎn)的傳播影響力。最后,我們基于網(wǎng)絡(luò)的局域結(jié)構(gòu)研究邊的傳播重要性與其局域結(jié)構(gòu)的定量關(guān)系,并設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)分層算法s-殼分解。研究發(fā)現(xiàn)邊在傳播中的重要性與其兩端節(jié)點(diǎn)的局域連接結(jié)構(gòu)之間具有非線性相關(guān)性。通過定義邊的重要性并將其看作邊的權(quán)重,無權(quán)無向網(wǎng)絡(luò)被轉(zhuǎn)換為帶權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。根據(jù)帶權(quán)網(wǎng)絡(luò)的中心性,我們研究基于有向邊權(quán)的網(wǎng)絡(luò)分解算法s-殼分解。該方法劃分網(wǎng)絡(luò)層次時(shí)比s-殼算法更加準(zhǔn)確、細(xì)化,同時(shí)保持算法復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)帶權(quán)核心性排序節(jié)點(diǎn)影響力的準(zhǔn)確性相對(duì)已有方法大幅提升。
[Abstract]:In order to reveal the core structure of the network and the most influential node in the network , it is found that the core node in the network can be used to identify the most influential nodes in the network . In this paper , we study the decomposition of S - shell based on the network decomposition algorithm with the right edge . The method is more accurate and refined than the s - shell algorithm when the network hierarchy is divided . The accuracy of the influence of the core ordering node of the node is greatly improved compared with the existing method .

【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O157.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 任曉龍;呂琳媛;;網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)排序方法綜述[J];科學(xué)通報(bào);2014年13期

2 趙之瀅;于海;朱志良;汪小帆;;基于網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)傳播影響力分析[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2014年04期

3 劉建國;任卓明;郭強(qiáng);汪秉宏;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性排序的研究進(jìn)展[J];物理學(xué)報(bào);2013年17期

4 胡慶成;尹煈q，

本文編號(hào)：1491314