多关系社交网络中社团结构发现算法

社交网络的节点之间存在着多种关系,这些关系共同决定了网络中节点的社团结构划分。为了准确地发现多关系社交网络中的社团结构,通过研究信息在多子网复合复杂网络模型上的传播过程,提出了一种多关系网络中的社团结构发现算法。该算法基于多子网复合复杂网络模型建立的多关系社交网络,利用信息在多关系社交网络中的传播过程,将网络中的节点转化成能够被聚类算法处理的向量形式,进而采用聚类算法完成多关系社交网络中的社团结构划分。该算法综合考虑了网络中多种关系的相互作用以及异质节点间的相互影响,得到的传播信息量矩阵表示了各节点在整个网络中的影响力,并将影响力相似的节点划分到同一个社团结构中。实验结果显示,与传统社团结构发现算法相比,该算法不仅在准确度上有所提高,还能将异质节点划分到一个社团中,可以根据用户不同需求挖掘出多关系社交网络中的隐藏信息。     

基于信息扩散的多尺度重叠社团快速探测算法

现有的社团分析方法由于需要网络的全局信息,并且只能在单一的尺度上划分社团,因此不利于分析大规模的科技社会网络。提出了一种新颖的多尺度社团结构快速探测算法,其只利用网络的局域信息就可以模拟复杂网络中的多尺度的社团结构。该方法通过优化表示网络统计显著性的拓扑熵,来寻找有最佳统计意义的社团结构。为了得到具体的社团归属,算法只需利用局部信息的扩散来更新归属向量便能够收敛到局部极小值,因此具有较低的计算复杂性。它不需要指定具体的社团数量,便能够找到每个节点与具体社团的归属关系,从而能够自然地支持模糊社团的划分。理论分析和实验验证共同表明,该算法可以快速而准确地发现社会网络和生物网络中的各种功能社团。     

一种基于交互迭代式的多尺度社团发现算法研究

社团发现是复杂网络研究领域的重要研究内容之一。为了提高社团发现的性能,本文提出了一种交互迭代式的多尺度社团发现算法。将网络中的社团定量描述为邻居节点、外来节点和重叠节点多个尺度的线性组合,并针对每个尺度给出了相应的矩阵计算描述。在应用上述定量描述指标对网络进行社团发现时,提出了一种包含两个阶段的迭代式社团发现算法。在这两个阶段中,分别固定社团集合和主社团集合,并且分别调整主社团集合和社团集合来最大化上述社团量化指标。实验表明,本文提出的算法与其它社团发现算法相比不仅准去性和效率高,而且具有很好的灵活性     

复杂公交社团网络模型的稳定性研究

为了研究城市公共交通网络的动态特征,在现有公交网络模型的基础上,建立了一类新的复杂公交网络模型。同时基于派系过滤算法,对复杂公交网络模型进行了社团结构分析。以Lorenz系统为网络的节点,研究了复杂公交社团网络的同步问题。通过改变公交车辆之间的控制强度、删除网络中普通公交线路和关键公交线路,研究了公交社团网络的同步问题。采用Matlab仿真技术分析了公交车辆的人为调度和线路优化对公交线路网络稳定性的影响。     

优化稳定性的多层次社团快速探测算法

由于现有的社团探测算法大多只能在单一的尺度上划分社团,而且运算速度比较差,因此不利于分析大规模的科技社会网络.本文提出一种新颖的多尺度社团结构快速探测算法.该方法通过优化表示社团结构统计显著性的稳定性指标函数,来寻找多个层次上具有最佳统计意义的社团结构.为了得到具体的社团归属,开发了一种只需利用马尔科夫迭代就能更新归属向量的动力学系统,使得社团归属便能够快速地收敛到最优值,因此具有较低的计算复杂性.它不需要指定具体的社团数量,便能够找到每个节点与具体社团的归属关系,因此能够自然地支持重叠社团的划分.理论分析和实验验证共同表明,该算法可以快速而准确的发现社会网络和生物网络中的各种功能社团.     

基于社团结构的节点的影响力分析*

复杂网络中最具影响力节点的识别对网络动力学如加速信息的扩散或抑制流言的传播都具有重要影响意义。为了给节点影响力做出具体排序,在已有的各种最具影响力节点识别方法的基础上,提出了一种基于社团结构和k-shell节点法的节点影响力识别方法,基本思想为利用某个节点处于不同社团的邻居节点的ks值判断节点影响力（称为Nc值）——识别ks值相同的节点的不同影响力。并通过单感染源传染的SIR模型进行仿真,发现Nc值较高的节点不仅最终节点的影响范围较大,传播速度也快于其他节点。     

基于网络社团结构的节点传播影响力分析

识别社会关系网络中对传播过程影响力大的关键节点,对于理解并控制网络上的传播具有重要意义.文中提出了一种基于网络社团结构的节点影响力度量方法,基本思想是用与某个节点直接相连的社团的数目(称为该节点的VC值)来衡量该节点的传播能力.通过单源感染的SIR传播模型实验发现,在根据已有节点重要性度量指标进行排序后,用节点的VC值可进一步挖掘传播能力强的奇异节点.通过单源感染的SI传播模型的实验发现,在具有相同度值或K-壳值(KS)的节点中,以VC较高的节点作为感染源,感染速度更快且可获得更大的传播范围.     

社交网络中的社团结构挖掘

社交网络已经成为现代人们在线交流并交换信息的重要途径之一。以国内的人人网为例,大量的年轻人,尤其是学生,以此为平台,相互讨论感兴趣的话题。人与人之间因为学习关系、工作关系、共同的兴趣等诸多因素关联起来;以大学生交流为主体的社交网则更有可能因为在相同院、系、所而关联在一起,从而呈现出社团结构。该文以人人网的真实数据,使用CNM算法来验证这一假设;同时,还利用社会网络的结构知识对CNM算法作了改进,提高了社团发现的精度。所挖掘的社团结构关系还表明,高校不同院系和学科形成的社团具有各自的特点。     

复杂动态网络演化社团结构探测分析的研究进展

针对复杂动态网络中演化社团结构的探测,综述了该新领域的研究进展。首先对演化社团结构探测进行了问题描述,总结了四种研究思路。重点介绍了其中一些有代表性的分析方法及其特点,以及衡量探测方法好坏的基准图。最后指出该领域值得进一步探索的研究方向。     

基于边过滤的代谢网络社团结构分析

社团结构分析有助于理解新陈代谢网络的结构和功能关系,是新陈代谢网络研究领域的一个重要研究主题。然而,直接将复杂网络方法应用到新陈代谢网络中时,很难得到具有实际生物学意义的社团。本文首先构建了高质量人类代谢网络模型的巨强连通体,然后采用一种基于边过滤的技术研究了该巨强连通体,得到的8个主要社团均具备较好的生物学意义。研究结果表明:基于边过滤的技术可用于识别新陈代谢网络中的社团。     

基于结构稳定性校准的在线式社区识别

本文探讨在线社会网络的社区识别问题, 重点研究网络演变特性对社区结构产生的影响. 首先基于节点的邻域倾向性提出社区稳定性的概念并给出稳定社区的快速识别算法, 然后设计了一种基于事件的社区稳定性校准算法以此识别新网络的社区结构. 由于算法的局部搜索策略, 该方法无需在新时间片段重复执行, 并且可以在无参数条件下识别加权网络中具有任意形状的社区结构. 在人工合成网络和真实网络上的实验结果验证了算法的可行性和有效性.     

一个基于多维特征向量的复杂网络社团结构发现算法

作为复杂网络重要特性之一的社团结构在大量现实的大规模复杂系统研究中占有重要的一席地位.论文在研究现有的社团发现算法基础上,提出了一种基于多维特征向量的复杂网络社团结构发现算法,实验证明,该算法能够有效的发现复杂网络中的社团结构,对于进一步进行复杂网络上的信息挖掘具有重要的意义.     

基于LDA的结构-内容联合社团发现模型

在社会网络中,根据已有的连接关系和文本信息发掘社会网络中的社团不但可以将相似的用户划分在一个社团,还可以用来预测网络中潜在的连接关系。为了提高社会网络中社团发现的性能,本文提出了一种基于LDA的结构-内容联合社团发现模型。首先,对社会网络的图论描述进行转化,使其适用于LDA模型。其次,对LDA模型描述进行扩充,使其包含了用户间交互的文本信息。最后,通过Gibbs采样方法对模型的参数进行估计。实验表明,本文提出的社团发现模型与其它相关方法相比较,社团发现得到的社团不仅用户间连接的紧密度和用户共享兴趣爱好的强度高,而且可以更好地用于社会网络中潜在连接的预测。     

Community Detection in Complex Networks

With the rapidly growing evidence that various systems in nature and society can be modeled as complex networks, community detection in networks becomes a hot research topic in physics sociology, computer society, etc. Although this investigation of community structures has motivated many diverse algorithms, most of them are unsuitable when dealing with large networks due to their computational cost. In this paper, we present a faster algorithm ComTector which is more efficient for the community detection in large complex networks based on the nature of overlapping cliques. This algorithm does not require any priori knowledge about the number or the original division of the communities. With respect to practical applications, ComTector is challenging with five different types of networks including the classic Zachary Karate Club, Scientific Collaboration Network South Florida Free Word Association Network, Urban Traffic Network North America Power Grid and the Telecommunication Call Network. Experimental results show that our algorithm can discover meaningful communities that meet both the objective basis and our intuitions.     

基于结构的社会网络分析

互联网的发展和社交网站的流行为研究社会网络提供了大规模的实验平台.主要使用DBLP和Facebook数据集构建网络,采取角色连接轮廓方法从结构上进行划分,发现它们属于外围串类型;验证了社会网络的一些统计性质,比如无标度分布、稠化定律和直径缩减等;发现社会网络中存在紧密连接且直径较小的核心结构,规模中等的社区主要呈现星型结构;基于事件框架研究了社会网络中社区结构的进化,发现社区间的融合很大程度上取决于社区间直接连接的节点所构成网络的聚类系数,而社区的分裂则与该社区的聚类系数相关.     

基于最大节点接近度的局部社团结构探测算法

针对复杂网络社团结构挖掘算法复杂度高的问题,提出一种基于最大节点接近度的局部社团结构挖掘算法。该算法的时间复杂度为O（kd）。为验证该方法计算的准确性和计算的速度,与一种经典的挖掘局部社团结构方法——Clauset算法进行比较。实验结果表明,该算法抽取的社团结构与Clauset算法相比基本一致,但在性能上有明显提高。     

在线社会网络的动态社区发现及演化

在线社会网络研究中,动态隐含社区或群组结构的发现及演化探测是一个十分关键的核心问题,它对于在中观(Mesoscopic)视图观察在线社会网络隐结构特征、预测演化趋势、掌控网络势态、发现网络异常群体事件等具有重要意义.文中首先分析了动态社区发现和社区演化研究的关系,给出动态社区研究中关键挑战问题;然后根据问题背景的不同,从“同构社会网络的动态社区研究”和“异构社会网络的动态社区研究”两个方面进行国内外相关研究现状的阐述和分析,其中,在“同构社会网络的动态社区研究”中,根据评价方法的差异和关注问题的不同将当前相关研究分为基于时空独立评价、时空集成评价、统一评价和增量式算法4大类进行综述,同时对动态社区发现的重要应用——异常群体发现的研究进行介绍;最后对在线社会网络动态社区领域的难点和发展趋势进行分析和展望.     

基于子网络结构属性的网络分割研究

Girvan和Newman等人提出了一种基于“中间状态边”概念的网络分割算法,成为研究网络结构的代表性算法。根据“中间状态边”概念,提出了一种新颖的网络分割算法：该算法通过分析构成子网络的两个结构属性,给出了一种划分子网络的方法。根据计算机生成的随机网络和一些真实世界网络的子网络划分实验表明,该算法具有划分准确、计算量小的优点。     

基于多标度曲线的股市网络构造及其社区挖掘

针对股票市场的复杂网络建模问题,提出使用不同阶数下的标度曲线(多标度曲线),测度沪深300指标股之间的加权多重分形特征相似性,并据此构造网络,研究网络的拓扑性质。在此基础上采用快速 Newman, Girvan-Newman,Louvain等经典算法挖掘网络社区结构,利用最大模块度确定最优相似性门限值,通过投资组合MV模型验证方法的有效性。实验结果表明,多标度曲线网络具有无标度、小世界和富人俱乐部性质,使用不同算法挖掘其社区结构可得到最优的划分效果。基于该网络社区结构构造的投资组合可有效降低风险。