本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法研究與實現(xiàn)　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)(Internet)的不斷發(fā)展普及,各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺如雨后春筍般出現(xiàn),人們已經(jīng)生活在充滿各種各樣復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中。因此,社會網(wǎng)絡(luò)分析已經(jīng)成為各界學(xué)者關(guān)注的重要話題。而在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行相關(guān)分析,并發(fā)現(xiàn)存在于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵性規(guī)律和信息,已經(jīng)成為研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的主要手段和目的。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,人相當(dāng)于節(jié)點,人與人之間的聯(lián)系相當(dāng)于節(jié)點之間的邊。人們通過大量研究發(fā)現(xiàn),在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中都普遍存在社區(qū)結(jié)構(gòu)。社區(qū)結(jié)構(gòu)代表著具有相似屬性或扮演相似角色的節(jié)點集合。通常情況下,社區(qū)內(nèi)部的節(jié)點之間具有更加緊密的聯(lián)系。通過對社區(qū)結(jié)構(gòu)的研究,可以對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與屬性進(jìn)行深入的研究與探索,從而發(fā)現(xiàn)其隱含規(guī)律并對其行為進(jìn)行預(yù)測。因此,對社區(qū)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)與研究,已經(jīng)成為計算機(jī)領(lǐng)域的重要研究課題之一。本文將對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),社區(qū)結(jié)構(gòu),社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法,社會網(wǎng)絡(luò)分析等話題進(jìn)行分析與研究,主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:(1)針對現(xiàn)有社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法存在的低準(zhǔn)確度問題,本文提出了一種基于中心節(jié)點的社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。通過各節(jié)點度數(shù)及節(jié)點間相似度尋找社區(qū)的中心節(jié)點,然后利用局部模塊度對各個社區(qū)進(jìn)行優(yōu)化,并根據(jù)節(jié)點吸引力將孤立節(jié)點和重疊社區(qū)節(jié)點盡量歸入其社區(qū),最終獲得整個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)。(2)針對基于中心節(jié)點的社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法在進(jìn)行社區(qū)劃分時每個節(jié)點默認(rèn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)任相同角色,在模塊度計算時權(quán)值相同,從而導(dǎo)致不同節(jié)點無法體現(xiàn)其自身在網(wǎng)絡(luò)中所承擔(dān)的角色與價值的問題。本文引入PageRank算法的基本思想,提出核心子團(tuán)的概念。為了體現(xiàn)出不同節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中所擔(dān)任的不同角色,本文還提出加權(quán)局部社區(qū)貢獻(xiàn)度的概念,并在此基礎(chǔ)上提出一種基于核心子團(tuán)的社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。在找到個社區(qū)中心節(jié)點的基礎(chǔ)上,通過節(jié)點度等特征找到該社區(qū)的核心子團(tuán),然后利用加權(quán)局部模塊度對各個社區(qū)進(jìn)行優(yōu)化,并對未被劃分社區(qū)的特殊節(jié)點進(jìn)行社區(qū)優(yōu)化,從而獲得整個網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)劃分。(3)本文提出的兩種算法在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)勢,通過在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行社區(qū)劃分實驗,并與相關(guān)社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法進(jìn)行準(zhǔn)確度和運行時間對比。最終可以發(fā)現(xiàn),本文中的社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法具有一定的優(yōu)越性。
[Abstract]:In recent years, with the continuous development and popularization of Internet, a variety of network application platforms have sprung up, people have been living in a variety of complex network environment. Social network analysis has become an important topic of concern to scholars from all walks of life, and related analysis is carried out on the complex network data set, and the key laws and information that exist in the network data are found. It has become the main means and ends to study complex networks. In complex networks, people are equivalent to nodes, and the connections between people are equivalent to the edges between nodes. Community structures are common in complex networks. Community structures represent sets of nodes that have similar attributes or play similar roles. Through the study of community structure, the internal structure and attributes of complex network can be deeply studied and explored. Therefore, the discovery and study of community structure has become one of the important research topics in the field of computer. Community discovery algorithm, social network analysis and other topics for analysis and research, mainly including the following aspects of the content: 1) the existing community discovery algorithm for the low accuracy problem. In this paper, we propose a community discovery algorithm based on the central node. We find the central node of the community through the degree of each node and the similarity between the nodes, and then optimize each community by using the local module degree. And according to the node attraction, the isolated nodes and overlapping community nodes are classified into their communities as far as possible. Finally, the community structure of the whole complex network is obtained. 2) for the community discovery algorithm based on the central node, each node plays the same role in the complex network by default. The weight value is the same when the module degree is calculated, which leads to the problem that different nodes can not reflect their own role and value in the network. In this paper, the basic idea of PageRank algorithm is introduced. In order to reflect the different roles played by different nodes in the network, this paper also proposes the concept of weighted local community contribution. On this basis, a community discovery algorithm based on the core cluster is proposed. Based on finding a community central node, the core sub-cluster of the community is found by the node degree and other characteristics. Then the weighted local module degree is used to optimize each community, and the special nodes that are not divided into communities are optimized. In order to obtain the community partition of the whole network.) the two algorithms proposed in this paper have some advantages in the application of complex network, through the community partition experiment on the complex network data set. Finally, we can find that the community discovery algorithm in this paper has some advantages.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O157.5

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本文編號：1429013