基于学习自动机与萤火虫算法的链路预测

便携交换网络由具有社区属性和移动规律的人组成,具有节点移动性、节点间间歇性连接、高延迟等特点,本文研究其网络行为预测中的链路预测问题,提出基于学习自动机和萤火虫算法的链路预测方法。采用学习自动机对节点进行自适应聚类,完成网络的社区划分;定义社区属性影响系数和移动行为影响系数,构建反映便携交换网络社区属性、节点移动性和节点间间歇性连接的相似性指标;将该指标与CN、RA、AA等指标融合,得到便携交换网络的相似性指标向量;借助差分整合移动平均自回归模型的时间序列分析能力,提取相似性指标向量序列的演化规律;采用萤火虫算法优化所构建的二分类器,预测节点对下一时刻的连接状态。在INFOCOM06和MIT两个真实数据集上的实验结果表明,与受限玻尔兹曼机、弱评估器等方法对比,本文方法具有更高的准确率和更好的稳定性。     

基于拓扑有效连通路径的有向网络链路预测方法

链路预测旨在利用已有的网络拓扑信息来挖掘未知连边,具有较高的应用价值。大部分已有的基于拓扑结构的方法,关注节点对之间的路径数或者预测节点对的出入度,未有效挖掘节点对之间的连边长度和连边上节点的影响力对相似性的影响。针对此问题,该文提出了基于拓扑有效连通路径的链路预测方法,并分析了不同路径长度在节点度、半局部中心性和H-指数这3种不同衡量节点影响力指标下对节点相似性的贡献。通过8个真实网络仿真,发现H-指数能有效量化节点的局部影响力,且在3种衡量指标下均具有较高的预测精度。     

融合用户行为同步指标的链路预测研究

现有链路预测方法大多基于网络结构相似性及连边的权重特征,没有有效挖掘连边权重形成的时序信息。考虑到两个节点行为的时间同步性往往是由于两个节点存在链接造成的,因此在网络结构的重构研究中通常利用节点的行为同步性来反推它们之间是否存在链接关系。该文尝试将节点同步性信息这一网络重构的方法引入链路预测领域,提出一种网络拓扑相似性上融合节点行为同步指数的链路预测算法。经过两类6种真实网络数据的比较分析,发现该算法可有效提高链路预测准确率,相比现有方法,Precision指标提高了15.3%～68.2%。该研究不仅发现节点局域结构相似性和节点行为同步指数对链路预测的共同影响,也揭示了不同类别真实加权网络的内在结构和动态特征。     

基于结构相似度的多尺度局部社区发现算法

社会网络规模巨大且结构动态变化给传统社区发现算法带来了巨大挑战,局部社区算法通过种子节点进行扩展得到局部社区,较好解决了这些问题。结合节点结构相似度在传统社区定义的基础上提出了一种新的社区定义,在该定义基础上引入尺度因子并定义了结构模块度,基于该模块度提出了一种多尺度局部社区发现算法,并改进该算法使之应用到局部重叠社区发现。通过实验选择效果较好的节点结构相似度,在真实网络中和其他局部社区发现算法进行对比实验,结果表明该算法具有较好的性能。     

基于资源传输节点信息耦合度的链路预测方法

现有的基于资源传输的链路预测方法仅考虑了路径信息的影响,却忽略了拓扑信息耦合对资源传输的促进作用。鉴于此,提出了一种基于资源传输节点信息耦合度的链路预测方法。首先根据拓扑信息定义了节点间信息耦合度和资源传输的路径载重量,从两个角度分别对节点间的相似性进行度量;然后为保证融合的科学性,基于链路预测的AUC给出权重,定义了结合节点间资源传输路径载重量和信息耦合度的链路预测方法(TP);最后在6个真实网络上进行数值仿真对比实验,验证方法的可行性与有效性。结果表明,文中所提方法不仅具有更高的预测精度,而且鲁棒性表现良好。     

网络自然密度社团结构模块度函数

针对常用的NG模块度存在分辨率限制,不能识别小于一定规模的社团的问题,提出了网络自然密度的定义,用以衡量网络的连接紧密程度,在此基础上构造了密度模块度函数来评估社团结构的划分;进一步分3种情况证明了密度模块度函数,克服了NG模块度函数的分辨率限制问题;最后通过人工网络和经典现实网络验证了密度模块度函数的有效性。     

基于异质模体特征的社交网络链路预测

现有链路预测方法大多是针对同质网络,没有考虑到真实网络多数是节点或连边性质具有差异的异质网络,无法充分利用不同类型节点或连边的拓扑结构信息.提出了一种基于异质模体特征的链路预测方法,将网络中的用户以性别差异作为节点类型划分,构建区分节点类型的异质模体特征进行异质网络中的链路预测.在此基础上,提出融合同质模体与异质模体特...     

基于共同邻居有效性的复杂网络链路预测算法

链路预测旨在预测网络中的缺失连边，对于实际网络演化机制的了解具有重要意义。虽然现有研究已经提出了很多相似性指标，但它们都忽视了不同网络结构下共同邻居的有效性，而局部拓扑结构信息尤其是共同邻居结构在计算节点间相似性中发挥重要作用。考虑到共同邻居周围局部拓扑信息，该文提出了一种高效共同邻居指标。该指标首先分析了共同邻居所有连边的有效性，分别从端点两侧量化了节点的有效性；然后，通过分析共同邻居节点拓扑有效性对两侧资源分配过程的影响刻画节点间相似性。15个实际网络数据实验表明，相比现有经典的9种方法，所提方法具有较高的预测精度。     

相似性与结构平衡论结合的符号网络边值预测

针对传统社会网络中基于相似性的链接预测算法在预测准确率和计算复杂度上难以均衡,且无法直接应用于符号网络的问题,为了实现符号网络中的链接预测与符号预测双重目标,提出一种基于相似性与结构平衡理论的符号网络边值预测方法(PSNBS)。首先,结合符号网络拓扑特征和最优步长的选择,有效融合属性相似性和路径结构相似性,定义了两节点基于结构平衡理论的2-step相似度和3-step相似度。其次,考虑到不同步长的路径对于两节点相似性的不同贡献程度,引入可调步长影响因子,并在此基础上定义了两节点基于平衡论的边值预测得分。得分的绝对值度量了两节点的相似程度,即未来链接建立的概率;得分的正负即为未来链接的符号预测结果。再次,针对边值预测得分为0的特殊情况,引入节点负密度的概念,采用节点的度特征进行符号预测。最后,依据边值预测得分和节点负密度完成链接预测和符号预测。以、和为评价标准,在多个数据集上进行了实验。结果显示了所提算法的有效性和强健性,对于未来链接预测以及已有边的符号预测均能达到较高的预测准确率。此外,与经典的符号预测CN和ICN算法的实验对比分析显示,PSNBS算法符号预测准确率更高。     

链路预测中的局部相似性指标

链路预测是网络科学中一个重要且充满挑战的研究方向,其在社交网络中的朋友推荐、生物实验中的关系发现、搜索引擎中的链接导航以及电商平台中的商品推荐等领域发挥着不可忽视的作用。链路预测研究兴起的20余年里,各类链路预测算法层出不穷,其中局部相似性指标以其简洁性、可解释性、较低的运算时间、灵活的可扩展性以及有竞争力的预测准确度等优势迅速在多个相关研究领域和实际应用场景中被广泛应用。这些指标大多基于同质性、聚集性、三角闭包等理论在2阶邻居分析框架中提出。但最近10年,局部社团范式理论的提出、赫布律的应用以及针对2阶框架合理性的争议等一系列重要工作的出现极大推动了局部相似性指标的深入研究和发展。该文旨在针对这些新的理论和争议进行梳理和讨论。     

信息融合相似性算法下的虚拟社区链接预测

针对传统的基于节点相似性的链接预测方法存在链接预测指标仅考虑网络结构信息或者节点属性信息,以及链接预测指标静态处理节点之间关系的问题,提出了一种基于信息融合相似性算法的链接预测指标（similarity based on network evolution and user generated content , SNEUGC）,该指标结合用户生成内容信息和网络演化信息对含权网络进行链接预测,以解决现有链接预测指标在含权网络环境下链接预测准确率低的问题。实验证明,该方法的准确率达到了80％,具有一定的可行性。     

复杂网络视角下跨社交网络用户身份识别研究综述

社交网络是一种具有交互特性的复杂网络,利用复杂网络具有的网络特性可以链接不同社交网络中的节点,并分析节点之间存在的联系,结合相关的匹配算法可以有效地识别出用户在不同社交网络上的虚拟账号,有助于各大社交网络为用户提供更好的服务。该文对近十多年来数据挖掘领域中提出的跨社交网络用户身份识别技术进行了系统性地综述,详细阐述了3类用户身份识别技术相似度的计算方法和统一的识别框架,利用相关的评价指标对分类后的用户身份识别技术进行性能评估,最后展望了跨社交网络用户身份识别技术的未来研究方向。     

模块密度谱分的网络社团发现方法

为有效地检测复杂网络中的社团结构,对评估与发现社团的模块密度函数(即D值)进行了优化．通过模块密度函数的优化进程,论证了模块密度函数被优化框定到广阔的谱分聚类方法中的矩阵松散最大化,并且提出了一种新的谱分算法．该算法允许自动选择最优的社团结构数目．在经典的计算机产生的随机网络及真实世界网络中检验了该算法．特别地,当网络中社团结构变得模糊时,实验结果显示这种新的算法在发现复杂网络社团上比基于模块密度的直接核方法及基于模块函数(Q)的谱分方法更加有效．     

利用局部拓扑信息发现模糊社团结构

根据网络节点的局部拓扑信息,给出了节点与社团的相似度度量方法,提出了一种新的发现网络模糊社团结构的粒子群算法。该算法在迭代过程中依据节点对不同社团的相似度来不断调整粒子的位置向量,减少了搜索的盲目性,提高了搜索效率。对不同规模的计算机生成网络和真实网络进行测试,实验结果表明,该方法能有效、快速的给出网络的模糊社团结构。     

基于局部模块度的社区层次结构发现方法

为了发现复杂网络中社区之间的层次关系,提出了一种基于局部模块度的社区层次结构发现方法。文章方法克服了多分辨率方法无法给出整个网络的层次划分以及无法直接定位造成社区层次变化的分辨率等方面不足,选取网络中的大度数节点基于R公式进行社区层次结构探测,根据局部模块度值变化过程中产生的极大值和极小值定义了社区层次区分度来判断是否到达层次边界。并对网络进行裁剪,从不同的大度数节点出发来发现网络中的全部层次结构。在经典数据集和人工生成网络上进行了实验,并与现有算法进行比较。实验结果证明章算法的有效性。     

基于LDA主题模型的社会网络链接预测

针对传统社会网络链接预测方法忽视节点文本内容的问题,提出一种基于潜在狄利克雷分配(Latent Dirichlet Allocation, LDA)主题模型的协作演化链接预测算法。算法利用LDA模型,对节点的文本内容进行分析,提取出每个节点的主题分布向量,利用分布向量的点积来衡量节点文本的相似性;然后将节点文本内容相似性矩阵与节点邻接矩阵相加,在此基础上计算节点之间的相似性;最后选取相似性最高的k个节点作为预测结果。实验结果表明该算法在网络图稀疏的情况下有较好的效果。