符號網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的社區(qū)檢測方法.pdf

1、近年來,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為備受關(guān)注的研究領(lǐng)域,越來越多的研究人員投身于對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究。研究發(fā)現(xiàn),很多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)都具有社區(qū)結(jié)構(gòu)這一特性。所以,如何能有效地找到實(shí)際社會網(wǎng)絡(luò)中的社區(qū)結(jié)構(gòu),是近年來對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)之一。其中,大部分現(xiàn)有的研究都是檢測傳統(tǒng)無符號、非異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)方法,即網(wǎng)絡(luò)中邊的符號都為正,或網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)種類單一。而在真實(shí)社會網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)之間不僅有表示“友好、聯(lián)盟”等的正向關(guān)系,而且有表示“敵視、競爭”等的負(fù)向關(guān)系。這種網(wǎng)

2、絡(luò)中既存在正向關(guān)系又存在負(fù)向關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)被稱為符號網(wǎng)絡(luò)(Signed networks, SNs)。除此之外,還存在多種類型節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(Multi-dimensional networks,MDNs)。本論文主要研究符號網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的社區(qū)檢測問題?；诙嗄繕?biāo)進(jìn)化算法( Multi-Objective Evolutionary Algorithm, MOEAs)、聚類算法(Cluster Algorithms, CAs)和

3、遺傳算法(Genetic Algorithms, GAs),提出了一種符號網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)檢測方法和兩種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)檢測方法。下面是本論文的主要工作:
　　1.改進(jìn)了原始的模塊度函數(shù)(Q),將其擴(kuò)展為評價(jià)符號網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的兩個(gè)指標(biāo)Q+和Q-。改進(jìn)后的Q+和Q-保留了原始Q函數(shù)的特性,能夠很好的應(yīng)用于檢測符號網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)?；赒+和Q-兩個(gè)目標(biāo),提出了基于多目標(biāo)進(jìn)化算法的符號網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法(MOEA-SN)。實(shí)驗(yàn)中采用了4個(gè)基準(zhǔn)

4、符號網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)生成的符號網(wǎng)絡(luò)對MOEA-SN的性能進(jìn)行了測試,結(jié)果表明MOEA-SN是一種有效的符號網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法。
　　2.設(shè)計(jì)了一種基于聚類方法的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法(CA-MDN)。根據(jù)馬爾科夫隨機(jī)游走的模型計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的相似性,并以此計(jì)算社區(qū)間的相似性,作為聚類方法中的相似性度量,并使用了一種局部模塊度增量來確定聚合聚類的停止標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)中,采用了1個(gè)真實(shí)社會網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)生成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對CA-MDN的性能進(jìn)行了測試,結(jié)

5、果表明CA-MDA是一種有效的異構(gòu)社會網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法。
　　3.提出了一種基于遺傳算法的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法(GA-MDN),改進(jìn)了模塊密度函數(shù)D以用于衡量異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)質(zhì)量,并將其作為遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;改進(jìn)了一種帶局部搜索的變異算子,避免進(jìn)化陷入局部最優(yōu),并提高了算法的效率。采用了1個(gè)真實(shí)社會網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)生成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對GA-MDN進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,結(jié)果表明GA-MDN是一種有效的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)檢測方法,能夠準(zhǔn)確檢測