基于密度的半監(jiān)督復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類算法研究
本文選題:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) + 聚類; 參考:《中國礦業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是由大量節(jié)點以及節(jié)點之間縱橫交錯的關(guān)系共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其廣泛存在于自然界和社會系統(tǒng)中,研究發(fā)現(xiàn),社區(qū)結(jié)構(gòu)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的重要特性之一。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類的目的是發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的社區(qū)結(jié)構(gòu),從而揭示復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在屬性,對現(xiàn)實系統(tǒng)具有重要的指導(dǎo)意義。首先,在研究密度聚類算法的基礎(chǔ)上,針對其無法有效利用先驗知識的問題給出了半監(jiān)督密度聚類算法。算法通過約束對集合來表示先驗知識,根據(jù)Must-link的對稱性和傳遞性對先驗知識進行擴展從而得到所有隱含的約束信息,算法在約束關(guān)系的指導(dǎo)下修改密度聚類算法的節(jié)點劃分規(guī)則進而得到滿足聯(lián)通性和最大性的社區(qū)結(jié)構(gòu),提高聚類準確率。其次,在研究半監(jiān)督聚類算法的基礎(chǔ)上,針對其無法自主獲取先驗知識的問題給出了主動密度聚類算法。算法通過比較節(jié)點之間相似度的極值來獲取監(jiān)督信息,通過盡可能少的代價來覆蓋全部社區(qū)及其邊界信息。將這部分主動約束信息引入到半監(jiān)督密度聚類算法中,以提高隨機半監(jiān)督密度聚類算法的聚類準確率。最后,通過仿真實驗驗證本文算法的效果。分別在真實網(wǎng)絡(luò)和模擬網(wǎng)絡(luò)上將半監(jiān)督密度聚類算法和其他兩個半監(jiān)督聚類算法進行對比,實驗結(jié)果表明本文給出的半監(jiān)督密度聚類算法在聚類準確率和時間上都優(yōu)于其他兩個算法。而且,引入主動密度聚類算法后進一步提高了半監(jiān)督聚類算法的聚類準確率。
[Abstract]:Complex network is composed of a large number of nodes and the interlaced relationships between nodes. It widely exists in nature and social systems. It is found that community structure is one of the important characteristics of complex networks. The purpose of complex network clustering is to discover the common community structure in the network, and thus to reveal the intrinsic properties of the complex network, which has important guiding significance for the real system. Firstly, based on the study of density clustering algorithm, a semi-supervised density clustering algorithm is proposed to solve the problem that prior knowledge cannot be used effectively. The priori knowledge is represented by the set of constraint pairs, and the priori knowledge is extended according to the symmetry and transitivity of Must-link to obtain all implicit constraint information. Under the guidance of the constraint relation, the algorithm modifies the node partition rules of the density clustering algorithm and obtains the community structure which satisfies the connectivity and maximization, so as to improve the clustering accuracy. Secondly, based on the study of semi-supervised clustering algorithm, an active density clustering algorithm is proposed to solve the problem that the prior knowledge can not be obtained by itself. The algorithm obtains the monitoring information by comparing the extremum of similarity between nodes, and covers the whole community and its boundary information with as little cost as possible. The active constraint information is introduced into the semi-supervised density clustering algorithm to improve the clustering accuracy of the stochastic semi-supervised density clustering algorithm. Finally, the effectiveness of the proposed algorithm is verified by simulation experiments. The semi-supervised density clustering algorithm and the other two semi-supervised clustering algorithms are compared in real network and simulation network, respectively. Experimental results show that the proposed semi-supervised density clustering algorithm is superior to the other two algorithms in clustering accuracy and time. Moreover, the clustering accuracy of semi-supervised clustering algorithm is further improved by introducing active density clustering algorithm.
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP311.13;O157.5
【共引文獻】
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,本文編號:2109351
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