蟻群覓食模型在共現(xiàn)網絡聚類中的應用.pdf

1、我們的現(xiàn)實生活中無處不存在著網絡結構，無論是人際關系網還是因特網，在形形色色的網絡結構中，眾多的節(jié)點會由于具有相似的特性而被聚成一類，一旦網絡節(jié)點數量龐大且內部聯(lián)系復雜，對這種復雜網絡的聚類就會較為困難，但由于數學和計算機科學的不斷創(chuàng)新和進步，為聚類算法的不斷創(chuàng)新提供了方法和工具基礎，越來越多的聚類算法出現(xiàn)在了不同的學科研究領域中，并得到快速的發(fā)展和應用。而將啟發(fā)式的生物仿生算法—蟻群覓食模型引入到對文獻要素的聚類分析中，不僅是一項創(chuàng)新

2、的舉措而且為科學計量學的后續(xù)發(fā)展開拓了視野，注入了新的思路。
　　蟻群在覓食活動中螞蟻個體會在走過的路徑上釋放“信息素”，指引后續(xù)的螞蟻快速找到食物，其他螞蟻在走過路徑時也會釋放這種“信息素”，這就是“信息素”的正反饋現(xiàn)象?！靶畔⑺亍睍S著時間的流逝而逐漸揮發(fā)消逝，個別的螞蟻也會另辟蹊徑隨機選取別的路徑。覓食的最短路徑由于“信息素”揮發(fā)少而逐漸成為最主要的道路，并最終被大多數螞蟻重復。這樣的現(xiàn)象在人類社會的信息覓食過程中同樣存在，

3、這就是不同領域的學者們進行科學研究的過程中而進行的信息查找和成果保留的過程。學者們檢索信息會根據前人的成果中存留下來的信息素，如關鍵詞、參考文獻等，這為后來的學者提供了重要的科學研究依據和信息覓食路徑，同時這些學者也會以文獻或著作的形式保存自己的“信息素”，并且創(chuàng)新地開辟新的研究問題和領域。在整個過程中，信息覓食和蟻群覓食是極為相似的，因此可以用蟻群覓食算法來對文獻要素進行聚類分析。
　　通過構建共現(xiàn)網絡中的蟻群覓食模型，對科學計

4、量學領域典型的四種共現(xiàn)網絡進行聚類分析，發(fā)現(xiàn)蟻群覓食模型對引文和期刊的聚類效果較好，對作者共現(xiàn)網絡也能夠呈現(xiàn)一定的聚類效果，而對于文獻關鍵詞共現(xiàn)網絡的聚類則相對弱化，這是由于蟻群覓食模型關注信息素的流動情況，在文獻的引文、作者共被引及施引期刊聚類分析時，由于這些共現(xiàn)網絡都會出現(xiàn)較強的信息素引導作用，而關鍵詞共現(xiàn)網絡雖然也能夠對這些文獻的核心關鍵進行描述，但是在信息素的引導作用要相對弱一些，因而影響了其聚類效果。因此可以得出結論，蟻群覓食