近些年來,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)檢測問題逐漸受到各個領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。社區(qū)結(jié)構(gòu)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的重要屬性之一,因為網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)揭示了網(wǎng)絡(luò)重要的信息,有助于我們理解和認(rèn)識復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的功能單元。最新針對基于多目標(biāo)進化算法的社區(qū)檢測方法的研究表明,一方面同時優(yōu)化多個相互沖突的目標(biāo)函數(shù),可以有效地克服了單目標(biāo)優(yōu)化的社區(qū)檢測方法中存在的一些缺陷,如模塊度的分辨率限制問題。另一方面,基于多目標(biāo)進化算法的社區(qū)檢測算法還可以提供一組層次化的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)。然而,目前的基于多目標(biāo)進化算法的社區(qū)檢測算法僅僅適用于小網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)檢測。因此,探索和研究基于多目標(biāo)進化算法的大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測算法具有重要意義。本文先將錐面積進化算法應(yīng)用到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測問題上,首先將社區(qū)檢測問題建模成二目標(biāo)優(yōu)化問題,并充分利用了錐面積進化算法的優(yōu)異性能,在此基礎(chǔ)上探索更高效的并行社區(qū)檢測算法。本文的研究工作包括:（1）將社區(qū)檢測問題建模成兩個目標(biāo)函數(shù)互相沖突的二目標(biāo)優(yōu)化問題,并提出了基于錐面積進化算法的社區(qū)檢測算法（Conical Area Community Detection,簡稱CACD）,其主要框架是在二目標(biāo)優(yōu)化問題上表現(xiàn)優(yōu)異的錐面積... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１具有１２個絡(luò)點的網(wǎng)絡(luò)示例??

?第三章基于錐面積進化算法的社區(qū)檢測算法???ｐｏｓｉｔｉｏｎ?１?２?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??ｎｅｉｇｈｂｏｒ?１２?１１１６７６７?１０?１１?９１??（ａ）基于位點的鄰接表示法應(yīng)用于圖２－１的網(wǎng)絡(luò)劃分中??＠?？??＠?？?＠??（ｂ＞，對瘦菌３－ｌａ的社Ｋ齡構(gòu)??圖３－１?＿于位點的鉑接表參法示例圖??在這種基于位點的鄰接表示法中，需執(zhí)行解碼步驟以識別出所有的連通圖，然后??將屬于同一連通圖中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分配到同一個社度中。此外應(yīng)注意到，通過使用??文獻［３１］中所介紹的回溯法，此解碼步驟可以在線性時間內(nèi)有效完成。事實上，采用這??種表示法的主要優(yōu)點在于ｆ社區(qū)的數(shù)目Ｋ可以由每個聚類中包含的組件數(shù)量自動獲得，??并甶解碼步驟確定。此外，這種基于位點的鄰接基因表示法特別適用子遺傳算簀的設(shè)??計，標(biāo)準(zhǔn)的交叉和變異操作不會產(chǎn)生任何無效的基因型ａ值得姓意的是，基于位點的鄰??接表示法也是冗余的。但是，相比于基于標(biāo)簽的表示法，搜素空間的復(fù)雜度從《？降低??到了?其中匕為結(jié)點丨的度。由于網(wǎng)絡(luò)通常都是稀疏的，因此觶空間更加狹窄，??＇因此基于位點的鄰接基因表示法可以明．顯地提龕進化算法的效率。文獻［３２］是最早將該??方法用芐社區(qū)檢測問題的。??３．１．３進化算子??進化算子的設(shè)計和選擇是進化算法中至關(guān)童粟的一部分，生要包括交叉操作和變??異兩個過程６在社區(qū)檢測問題中，使用傳統(tǒng)的交叉算子可能會出現(xiàn)一些問題，這類問題??的產(chǎn)生與算法所采用的基因型表示形式有關(guān)。例如在基于標(biāo)餐的表示方法中，不論是??標(biāo)準(zhǔn)的單點交叉還是標(biāo)準(zhǔn)的兩點交叉均存在著兩個明顯的缺陷。首先，這類交叉算法??可贊會導(dǎo)致部

?華竄ｔｏ?太學(xué)工程碩士學(xué)位論文???島嶼僅被分配了第ｒ級子問題，＝?ＷｘｌＡ＇ＯｌｆｃｅｉＶＷ，其中??｛｛ｒＮ（ｘ＼?ｒＮ＾?＋?Ｌ?ｊ．．，?（ｒ?＋?１）ＪＶ！Ｗ?—?１，?｝?ｒ?＾?ｑ?—?１??｜ｒ］＼ｒＷ?－｜－?Ｍ％ｑ，?ｒＮ＾?＋?Ｎ％ｑ?＋?１，．．．，?（ｒ?＋?ｌ）ｉＶ＾５?＋?Ｎ％ｑ?—?１，｝?ｒ?＝?ｑ?—?１??（４－４）??這意味著＊在第ｒ？個島嶼上的后代繁殖過程中，第一個父母個體必須是于子問題ＧＷ??關(guān)聯(lián)的當(dāng)前個體中的一個。這個島嶼的其他子問題組ＧＷ（ｊ?＃?ｒ）的作用是提供第ｊ二個??父母個體，并完成子個體的全局更新過程。??圖４－１是＿＾?＝?３和ｉＶ?＝?６時的局部進化島嶼并行模型的簡單例子。從目標(biāo)空間??的角度看，第ｒ?Ｇ?｛０；?１，２｝的島＿＿際上負(fù)責(zé)優(yōu)化ｉＶ（ｒ）?＝?２個警向題，５ｒ（ｘ｜Ａ２ｒ，２＊）和??５＾｜久２＾氣２４），通．過進化它們各自＿．相關(guān)個體尸２＿？＇和尸２７＇－１來＿近？＆代１〇＿前沿的第＿？：１片＿??段。同時，為了實現(xiàn)ＣＡＥＡ的全局選擇和更新機制，第ｒ的島嶼必須維持一個ｉＶ?＝?６??的完整種群。這種局部進化島嶼模型能夠幫助ＰＣＡＣＤ減少其串行版本的運行時間。??ｊ（／?／??贏??＾＾??Ｉｓｌａｎｄ?０?Ｉｓｌａｎｄ?１?Ｉｓｌａｎｄ?２??圖４－１局鄯島嶼進化模型??４．１．２精英解遷移策略??在采用局部進化島嶼模型來提高速度的同時，必須采用適當(dāng)?shù)霓|移策略，在島嶼??之間分拿重＿要的進化成果，這樣ＰＣＡＣＤ獲得的社區(qū)結(jié)構(gòu)質(zhì)量才不會大幅度下降。這里??２６??


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