本文關(guān)鍵詞：基于k-shell分解的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)重要度 SIR 脆弱性 有效距離

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步,人們對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究也日漸深入。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一個新興學(xué)科已經(jīng)融入到我們的日常生活,從具體的交通網(wǎng)、河流網(wǎng)到抽象的社交網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等都屬于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究范疇。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是一門交叉學(xué)科,涉及的領(lǐng)域包括物理學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、管理學(xué)等。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究包括復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度等。其中,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度的研究是這篇文章主要研究方向。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度的研究可以為人們生活帶來很大的便利,比如人們對交通網(wǎng)絡(luò)的研究可以幫助人們預(yù)防交通擁堵、交通事故等情況,人們對于社交網(wǎng)絡(luò)的研究可以幫助人們切斷重要傳染源、預(yù)防流行疾病的爆發(fā)等。目前,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度的研究已有很多成果,比如度中心性、介數(shù)中心性、特征向量中心性、k-shell分解等多種評估節(jié)點(diǎn)重要度的算法。雖然人們提出了很多評估節(jié)點(diǎn)重要度的方法,但是這些方法在某些情況下都有很大的局限性,人們一直試圖尋找更有效、更快捷、更精確的評估重要度的方法。本文首先介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)特性。然后介紹了多種節(jié)點(diǎn)重要度評估方法,主要包括度中心性評估方法、基于路徑的評估方法、基于特征向量的評估方法、基于隨機(jī)游走的評估方法和基于節(jié)點(diǎn)位置的評估方法。隨后,提出了兩種節(jié)點(diǎn)重要度評估方法:第一種,改進(jìn)的加權(quán)k-shell分解方法;第二種,基于有效距離的k-shell分解方法。本文的工作內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(1)提出改進(jìn)的加權(quán)k-shell分解方法原有的加權(quán)k-shell分解方法在計(jì)算加權(quán)度方面還存在不足。于是,本文通過改進(jìn)節(jié)點(diǎn)加權(quán)度的計(jì)算提出了一種改進(jìn)的加權(quán)k-shell分解方法,且在六個真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)Blogs、Email、Net-science、Roget、USAir、Yeast分別進(jìn)行了k-shell分解實(shí)驗(yàn)、SIR傳染病實(shí)驗(yàn)和脆弱性實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證改進(jìn)方法的性能。在SIR傳染病實(shí)驗(yàn)中,模型達(dá)到平衡狀態(tài)后,改進(jìn)的k-shell分解算法比原有的的方法所得到的傳染節(jié)點(diǎn)要多。由此可以看出,改進(jìn)的k-shell分解算法排序得到的前30個節(jié)點(diǎn)的傳播能力比原有的的方法要強(qiáng)。在脆弱性實(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)中改進(jìn)方法排序得到的前30個節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)脆弱性之和比原有的方法排序得到的前30個節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性之和要大,這說明改進(jìn)方法的排序得到的前30個節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的影響力從總體上來說比原有的方法排序得到的前30個節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的影響力要大,這進(jìn)一步證實(shí)了使用改進(jìn)算法排序所得到的節(jié)點(diǎn)的重要度要比原有的方法有一定的優(yōu)越性。(2)提出基于有效距離k-shell分解方法傳統(tǒng)的k-shell分解算法考慮的都是無權(quán)、加權(quán)的情況,但是沒有考慮有效距離的因素。因此本文提出了基于有效距離的k-shell分解方法。為了驗(yàn)證提出方法的有效性和可行性,又在四個真實(shí)網(wǎng)絡(luò)C.elegans、etscience、polblogs、USairport上分別進(jìn)行了kendall相關(guān)性實(shí)驗(yàn)和SI疾病傳播實(shí)驗(yàn)。celegans網(wǎng)絡(luò)中,基于有效距離的k-shell分解實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯優(yōu)于其它兩種方法。在netscience網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)典k-shell分解比基于有效距離k-shell分解結(jié)果要好一些。在polblogs網(wǎng)絡(luò)中基于有效距離的k-shell分解實(shí)驗(yàn)結(jié)果比其它兩種方法優(yōu)秀。在USAirport網(wǎng)絡(luò)中,基于有效距離k-shell分解明顯優(yōu)于其它兩種方法。綜上所述,本文提出的基于有效距離的k-shell分解方法在大多數(shù)情況性比原有的加權(quán)k-shell分解方法和經(jīng)典k-shell分解方法要優(yōu)越。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)重要度 SIR 脆弱性 有效距離
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O157.5
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 引言10-11
• 1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概述11-21
• 1.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)11
• 1.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程11-16
• 1.2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)特性16-21
• 1.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度21-23
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)23-25
• 第二章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度25-42
• 2.1 基于節(jié)點(diǎn)度中心性的評估方法25-26
• 2.1.1 度中心性25
• 2.1.2 半局部中心性25-26
• 2.2 基于路徑的評估方法26-30
• 2.2.1 介數(shù)中心性27-28
• 2.2.2 接近中心性28-30
• 2.3 基于特征向量的評估方法30-31
• 2.3.1 特征向量中心性30-31
• 2.3.2 alpha中心性31
• 2.3.3 累計(jì)提名法31
• 2.4 基于隨機(jī)游走的評估方法31-37
• 2.4.1 Page Rank算法32-33
• 2.4.2 Leader Rank算法33-34
• 2.4.3 HITS算法34-36
• 2.4.4 自動信息匯集算法36
• 2.4.5 SALSA算法36-37
• 2.5 基于節(jié)點(diǎn)位置的評估方法37-41
• 2.5.1 經(jīng)典k-shell分解算法37
• 2.5.2 MDD算法37-40
• 2.5.3 加權(quán)k-shell分解算法40
• 2.5.4 最小k-shell算法40
• 2.5.5 KCK算法40-41
• 2.6 本章小結(jié)41-42
• 第三章 改進(jìn)的加權(quán)k-shell分解算法42-58
• 3.1 k-shell分解算法42
• 3.2 加權(quán)k-shell分解42-43
• 3.3 改進(jìn)的加權(quán)k-shell分解43-49
• 3.4 實(shí)驗(yàn)與分析49-57
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)49-50
• 3.4.2 k-shell分解實(shí)驗(yàn)50-51
• 3.4.3 傳播性能實(shí)驗(yàn)51-53
• 3.4.4 脆弱性實(shí)驗(yàn)53-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 基于有效距離的k-shell分解算法58-66
• 4.1 有效距離理論58-59
• 4.2 基于有效距離的k-shell分解方法59-61
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析61-64
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)61-62
• 4.3.2 Kendall秩相關(guān)性實(shí)驗(yàn)62-63
• 4.3.3 Susceptible-Infected疾病傳播實(shí)驗(yàn)63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-69
• 5.1 本文總結(jié)66-67
• 5.2 未來工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-76
• 發(fā)表文章目錄76-77
• 簡歷77-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏治宇;;新型嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J];中國科技信息;2006年19期

2 張勇;王慧麗;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的測試[J];今日科苑;2008年21期

3 朱磊;王e，

本文編號：841624