【摘要】：帶符號網(wǎng)絡(luò)在機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域有著重要研究和應(yīng)用價(jià)值。帶符號網(wǎng)絡(luò)中的鏈接預(yù)測已經(jīng)引起了很多領(lǐng)域研究者越來越多的關(guān)注。鏈接預(yù)測是網(wǎng)絡(luò)分析中的重要研究領(lǐng)域。最近,帶符號網(wǎng)絡(luò)中的鏈接預(yù)測引起了很多學(xué)者的關(guān)注。我們不僅要預(yù)測出帶符號網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間是否存在潛在或者將來即將生成的鏈接,還要預(yù)測出鏈接存在的可能性大小以及鏈接上所帶的符號。除此以外,鏈接預(yù)測的結(jié)果還需要盡可能滿足社會平衡理論和社會結(jié)構(gòu)理論。現(xiàn)有的帶符號的網(wǎng)絡(luò)的鏈接預(yù)測方法大都是在將傳統(tǒng)的無符號網(wǎng)絡(luò)中的鏈接預(yù)測方法運(yùn)用到帶符號的網(wǎng)絡(luò)中的方法中,一般都只考慮了符號為正的鏈接而忽略了符號為負(fù)的鏈接,或者把符號為負(fù)的鏈接也當(dāng)作是符號為正的鏈接來處理。所以,專門為帶符號網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)出有效的鏈接預(yù)測算法有十分重要的意義。針對上述問題,本文研究帶符號網(wǎng)絡(luò)中鏈接預(yù)測的有效方法,主要工作以及研究成果有:(1)提出了基于Katz指標(biāo)的符號預(yù)測算法。這種方法是基于經(jīng)典的社會平衡理論,運(yùn)用了單分網(wǎng)絡(luò)中鏈接預(yù)測的衡量節(jié)點(diǎn)間相似度的Katz指標(biāo),并且考慮了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征,對帶符號網(wǎng)絡(luò)鏈接的符號做出預(yù)測。我們解釋了 Katz指標(biāo)符合帶符號網(wǎng)絡(luò)中的社會平衡理論,論證了將Katz指標(biāo)應(yīng)用于帶符號網(wǎng)絡(luò)的合理性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種方法在節(jié)約時(shí)間和成本的基礎(chǔ)上大大提高了預(yù)測的準(zhǔn)確度。(2)為了能夠在預(yù)測出鏈接符號的同時(shí),預(yù)測出鏈接為該符號的概率大小,提出了基于隱空間映射的帶符號網(wǎng)絡(luò)的鏈接預(yù)測方法�？紤]到社會平衡理論和社會結(jié)構(gòu)理論,我們先定義了一個(gè)平衡/地位的權(quán)重矩陣來反映未知鏈接上的平衡/地位約束。并提出了一種結(jié)合隱空間和平衡/地位約束的算法模型,通過迭代來優(yōu)化這個(gè)模型。在此模型的基礎(chǔ)上對帶符號網(wǎng)絡(luò)中的鏈接的符號以及該鏈接存在的概率做出預(yù)測。我們論證了該迭代方法的收斂性和正確性。在實(shí)際的帶符號網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法比其他算法具有更高質(zhì)量的預(yù)測效果。(3)提出了基于精確度優(yōu)化的鏈接預(yù)測算法。該方法以精確度為目標(biāo)函數(shù),將鏈接預(yù)測問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)化問題。我們對網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)有序的節(jié)點(diǎn)對都定義一組拓?fù)涮卣?并把這些特征當(dāng)作節(jié)點(diǎn)對的屬性,從而將符號網(wǎng)絡(luò)鏈接預(yù)測問題轉(zhuǎn)化為二分類問題,然后通過對精確度的優(yōu)化來解決這個(gè)二分類問題。該算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法具有較好的魯棒性,且預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確性高。
【圖文】：

０邐０邐１邐１０邐０逡逑０邐０邐１邐０－１０逡逑圖２－２帶符號網(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣示例逡逑２－２帶符號網(wǎng)絡(luò)上的鏈接預(yù)測逡逑在傳統(tǒng)的單分網(wǎng)絡(luò)的鏈接預(yù)測問題中，，給定一個(gè)無向網(wǎng)絡(luò)Ｇ＝（Ｆ，￡），設(shè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)逡逑的總數(shù)量為Ｗ，Ｆ為網(wǎng)絡(luò)中的頂點(diǎn)集合，￡為網(wǎng)絡(luò)中的鏈接的集合。則該網(wǎng)絡(luò)共有７Ｖ＊（ＡＭ）／２逡逑個(gè)節(jié)點(diǎn)對，即全集ｔ／。給定一種鏈接預(yù)測方法，對每對沒有連邊的節(jié)點(diǎn)對（ｖ．、．，ｖｖ）賦予一逡逑個(gè)分?jǐn)?shù)值我們將已知的鏈接的集合￡分為訓(xùn)練集和測試集於＇兩部分。我們在利用逡逑給定的鏈接預(yù)測方法計(jì)算分?jǐn)?shù)值知．時(shí)只能使用測試集中的信息，通過得到的分?jǐn)?shù)值來對逡逑單分網(wǎng)絡(luò)中的鏈接進(jìn)行預(yù)測。同理，在帶符號網(wǎng)絡(luò)的鏈接預(yù)測問題中，我們運(yùn)用了鏈接預(yù)逡逑測的思想，對于一個(gè)給定的包含Ｗ個(gè)節(jié)點(diǎn)的有向帶符號網(wǎng)絡(luò)Ｇ，我們假設(shè)從節(jié)點(diǎn)＾出發(fā)到逡逑節(jié)點(diǎn)Ｖｖ的有向邊（Ｖ，，ｖＰ與從節(jié)點(diǎn)ｖｖ出發(fā)到節(jié)點(diǎn)＆的有向邊（ｖ．ｖ，ｖ＼）是兩條不同的邊，逡逑則該網(wǎng)絡(luò)中共有的個(gè)節(jié)點(diǎn)對為全集ｔ／

一帶符弓
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O157.5

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本文編號：2653547