基于節(jié)點相似度的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法的研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為復(fù)雜系統(tǒng)的一種抽象表現(xiàn)形式和描述方式，廣泛存在于自然界和社會中。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)涉及到各個學(xué)科，即任何一個復(fù)雜系統(tǒng)都能夠作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來研究，如計算機(jī)科學(xué)、社會科學(xué)、生物學(xué)、電路與系統(tǒng)等。隨著對網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的深入研究，研究者們發(fā)現(xiàn)，這些大型的復(fù)雜系統(tǒng)看似雜亂無章，卻存在著一些重要的特性，如社團(tuán)結(jié)構(gòu)。社團(tuán)結(jié)構(gòu)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一個重要特征結(jié)構(gòu)，在許多方面有著廣泛的應(yīng)用。因此，探測復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)顯得非常重要，近年來一直是眾多學(xué)者的重

2、點研究內(nèi)容。
　　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法旨在揭示出復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中真實存在的網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)，研究者們提出了一系列有效算法來尋找復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，以便更好地分析網(wǎng)絡(luò)中社團(tuán)結(jié)構(gòu)的基本特點和共同特性。本文通過研究節(jié)點之間的相互關(guān)系，找到節(jié)點之間的相似性和相異性，并綜合現(xiàn)有算法的優(yōu)缺點，提出新的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法。本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新性研究如下：
　　(1)一種基于節(jié)點相似度的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法。算法首先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化模塊度矩陣的特征間隔來確

3、定社團(tuán)劃分的個數(shù)；其次根據(jù)節(jié)點之間的共同鄰居節(jié)點個數(shù)和節(jié)點之間的最短路徑長度定義了節(jié)點相似度概念，基于節(jié)點相似度和社團(tuán)結(jié)構(gòu)定義，再結(jié)合分裂思想提出了新的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法；最后利用模塊度Q值函數(shù)作為評價社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分優(yōu)劣的效益函數(shù)。實驗結(jié)果表明，與其他一些算法相比，該算法能夠利用較少的信息量得到較準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)，且算法比較容易實現(xiàn)。
　　(2)一種改進(jìn)的基于節(jié)點相異度的社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分算法。算法首先根據(jù)度和平均度評估標(biāo)準(zhǔn)，篩選出核心節(jié)