一种基于聚集系数的局部社团划分算法

社团划分算法是复杂网络研究中的一个热点问题.传统的复杂网络社团划分算法都必须获得全局网络的信息.随着网络规模不断增大,获得全局信息的难度随之增加;而在很多情况下只关心网络中某节点所在的局部社团.为了准确、快速地找到大规模复杂网络中的局部社团,提出了一种基于节点聚集系数性质的局部社团划分算法.该算法根据节点的连接频度,利用节点聚集系数的性质,从网络中某一待求节点开始,通过搜索邻居节点,划分该节点的社团结构.该算法只需要了解与待求节点相关的局部网络信息,在解决局部社团划分问题时其时间复杂度比传统的社团划分算法低.同时,该算法也可以应用于复杂网络全局社团结构的划分.利用该算法分别对Zachary空手道俱乐部网络和由Java开发工具包构成的软件网络图进行社团划分实验,并且分别对实验结果与对象网络的具体特征进行了对比分析.     

基于节点相似度的网络社团检测算法研究

社团结构是众多复杂网络的统计特性之一,挖掘网络中存在的社团结构日益受到人们的普遍关注。网络中的社团结构检测本质上类似于传统机器学习领域的聚类分析,其关键问题在于如何定义网络中节点间的相似度。首先提出了基于节点相似度的节点分裂算法SUN,相比传统的基于边界数(betweenness)的节点分裂算法GN, SGN在速度和精度上都有明显改善;接着,在利用各种节点相似度计算方法得到节点间的相似度之后,采用几种经典的聚类分析算法对网络进行社团划分,在模拟数据和真实数据上的实验表明:基于网络拓扑结构信息的signal和regular方法优于基于网络节点局部信息的Jaccard方法,而且对于复杂网络社团划分问题,如果选择好的网络节点相似度构造方法,已有的基于相似度矩阵的聚类分析算法都能快速有效地对网络社团进行划分。     

完全子图的邻域重叠社团结构探测

为了能够更准确地对邻域重叠网络进行社团结构探测,对基于完全子图的社团探测算法进行了改进。在合并完全子图团簇时,计算每一对完全子图的重叠节点个数,设置合并完全子图的阈值,如果大于阈值,则合并。当处理不在团簇内的其他节点时,按照比例系数大小为划分规则进行划分。该算法可以应用于空手道俱乐部和科学家合作网当中,其验证算法可以更准确地探测邻域重叠社团结构。     

基于层次覆盖的多层网络社团发现算法

如何检测多层网络的局部社团是近年来的热门问题之一。现有算法多针对于单层网络衡量指标的设计与改进,但节点往往处于多种复杂关系之中。为了精确的划分多层网络社团结构,一种基于层次覆盖的多层网络社团发现算法被提出。该算法结合RA相似度提取每层的内外连接的拓扑信息,并通过比较每层的拓扑信息关系来提取社团结构。实验结果表明,与CLECC和CLEDCC两种算法相比,提出的算法不仅降低了时间复杂度,而且在划分社团的准确度方面也有所提高,同时可以确定多层网络中无直接相连节点的划分关系。     

局部协同选择聚类的多视角社区发现研究

近年来,随着各种网络应用平台愈演愈烈,多种关系网络中用户之间往往存在大量相似的局部社区结构. 鉴于传统单视角社区发现算法在划分时无法同时考虑多种因素,本文将在多视角原理上提出一种基于局部协同选择聚类的多视角社区发现模型,该模型中主要解决了传统多视角聚类算法的条件限制问题（节点,聚类个数和充分的属性信息）和过度调整问题. 首先,构建选择调节矩阵来训练各视角中的共同部分节点集,并集成其共同节点的社团结构,然后,构建局部优化矩阵将共同节点结构做为训练集,利用核岭回归（KRR）原理完成各视角中孤立节点的划分,最后通过UCI数据集和DBLP数据集来分别验证聚类精度和算法适用性.     

MSNV:基于多层次社团划分的网络结构可视化方法

针对大规模网络节点数目庞大、结构复杂性高,有限的屏幕空间难以展示其结构特征的问题,提出了一种基于社团划分的多层次网络可视化方法。首先,使用基于网络模块度的社团划分算法对网络节点进行划分,并采用贪婪算法寻找最大模块度的社团划分,得到不同层次粒度的社团;其次,通过设置层次约束力以改进经典力导引算法(FDA),使改进的算法能对不同层次粒度的社团实现分层布局,解决FDA无法展示网络节点层次性的问题;最后,使用多窗口视图、Overview+Detail等交互方法分别展示高层社团和底层节点,实现兼顾网络高层次宏观结构和低层次局部细节的显示。仿真实验中,该算法的社团划分相较于自包含GN算法在效率和准确率上有所提高。案例分析表明,所提方法在大规模网络结构的显示和交互方面具有良好的效果和性能。     

智能电网中基于极大团的社团结构挖掘算法

针对智能电网落后的分区方式无法适应日益复杂的运行状态和无法及时排查故障的问题,提出了一种基于极大团的智能电网社团结构挖掘算法(MCBCA).首先,搜索网络中的低阶极大团,通过合并矩阵将其合并得到网络中极大团;然后,定义了极大团相似度,确定了合并极大团与生成候选子图的标准,进行初步社团挖掘;最后,对网络中的孤立节点进行隶属度划分,形成最终的社团结构.实验结果表明,在空手道俱乐部网络、美国足球网络、美国国家西部网络及我国省级电力通信骨干网络数据集中,所提算法与KL算法相比,在准确率、模块度及网络抗毁性方面平均提高了50.1％、36.8％和36.2％;与标签传播算法(LPA)相比,在准确率、模块度及网络抗毁性方面平均提高了31.2％,17.7％和3.25％;与改进的GN算法相比,准确率和模块度方面平均提高了3.6％和2.1％.可见基于极大团的智能电网社团挖掘算法所挖掘的网络社团结构更为合理,具备更高的安全性,有利于及时排查故障.     

改进的CNM算法对加权网络社团结构的划分

为了对可以反映网络结构局部重要性质的加权网络进行社团结构划分,延续广泛应用的社团结构分级聚类方法,改进Newman贪婪算法（CNM算法）。算法设计中引入点权和边权,并重新定义新的Q函数计算社团模块度,通过寻找Q函数峰值确定社团划分的最终结果。另外以股票价格波动相关性为加权边建立的加权网络为例进行算法检验,社团划分的结果验证了改进的CNM算法的有效性。与改进的GN算法、极值优化算法等划分效果进行比较分析后发现,改进算法在划分准确性及算法复杂度等方面都有明显的优势。     

一种基于聚集系数的复杂网络社团划分算法

;社团划分算法是复杂网络研究中的一个热点问题,为发现复杂网络中的社团结构,更好的研究复杂网络的社团性质,本文利用网络中聚集系数提出了一种新的社团划分的算法,该算法综合运用复杂网络中点和边的信息,根据节点和边的聚集系数,计算出节点问的连接紧密程度,由局部到整体来划分出所有的社团结构。传统的复杂网络社团划分算法通过获得全局网络的信息,但随着网络规模的增加,获得全局网络的信息的难度也随之增加,本文提出的新算法避免这一难度所带来的问题。将该算法应用到Zachary空手道俱乐部网络和海豚社会网络,测试结果证明了该算法的可行性。     

基于相关拓扑势的社团发现算法

针对传统算法社团划分精度较低以及模块度函数分辨率低的问题,提出一种基于相关拓扑势的社团发现算法,简称BITP算法。该算法考虑节点的相关性因素,引入相关拓扑势来衡量节点的影响力,寻找出其中的极大势值点,采用标签传播的思想对社团的规模进行控制。在人工合成网络和真实网络上,与多种算法进行实验对比,结果表明该算法多次运行结果相对稳定且社团划分精度较高。算法时间复杂度为O(n),且不需要先验知识,更适合大规模复杂网络上的社团结构挖掘。