利用网络表征学习辨识复杂网络节点影响力

发现复杂网络中最具影响力的节点,有助于分析和控制网络中的信息传播,具有重要的理论意义和实用价值.传统的确定节点影响力的方法大多基于网络的邻接矩阵、拓扑结构等,普遍存在数据维度高和数据稀疏的问题,基于网络表征学习,本文提出了一种局部中心性指标来辨识网络中高影响节点(NLC),首先采用DeepWalk算法,把高维网络中的节点映射为一个低维空间的向量表示,并计算局部节点对之间的欧氏距离;接着根据网络的拓扑结构,计算每个节点在信息的传播过程中,对所在局部的影响力大小,用以识别高影响力节点.在八个真实网络中,以SIR和SI传播模型作为评价手段,将NLC算法和度中心性、接近中心性、介数中心性、邻居核中心性、半局部中心性做了对比,结果表明NLC算法具有良好的识别高影响力传播节点的性能.     

一种改进的微博用户影响力评估算法

在已有PageRank算法构建的微博用户影响力评估模型中,存在用户自身属性信息欠缺以及在用户不活跃期间其影响力被误判下降的问题。为此,综合考虑用户自身的属性,基于用户的活跃度、认证信息及博文质量来确定其自身的基本影响力,通过引入用户博文的传播率挖掘用户的潜在影响力,结合用户不同好友的质量,基于改进的PageRank算法构建微博用户影响力评估算法。实验结果表明,与改进BWPR算法相比,该算法准确率、召回率和F值分别提高13.5%、10.1%和12.3%,能准确、客观地反映微博用户的实际影响力,可为社交网络中的意见领袖挖掘、信息传播和舆论引导等研究提供参考。     

基于反向PageRank的影响力最大化算法

针对社会网络上的影响力最大化算法在大规模网络上难以同时满足传播范围、时间效率和空间效率要求的问题,提出一种混合PageRank和度中心性的启发式算法（MPRD）。首先,基于PageRank,引入一种反向PageRank思想来评估节点影响力;然后,结合局部指标度中心性,设计一种混合的指标来评估节点的最终影响力;最后,通过相似性方法去掉影响力重合严重的节点,选出种子节点集。在6个数据集和两种传播模型上进行实验,实验结果表明,所提的MPRD在传播范围上优于现有的启发式算法,在时间效率上比贪心算法快四、五个数量级,在空间效率上优于基于反向抽样的IMM算法。所提的MPRD在处理大规模网络上的影响力最大化问题时能够取得传播范围、时间效率和空间效率的平衡。     

基于SALSA的社交网络重要节点发现算法

社交网络中重要节点的发现研究具有较大的实际意义与价值。考虑社交网络中用户作为节点所包含一些特有的属性,通过将用户的社交行为划分强/弱关系的方式对社交网络拓扑结构的关系边进行补充,提出一种基于SALSA算法的加权算法WSALSA来发现社交网络中的重要节点。采用部分新浪微博真实数据进行实验及验证,对比PageRank、HITS和SALSA算法得到的节点影响力排序结果在SIR模型中的传播能力,结果表明WSALSA算法与SIR排序结果的斯皮尔曼相关系数值更高,对社交网络中节点重要性的评估更加准确。     

考虑用户和传播属性的节点影响力评估算法

在微博的传播过程中,关键节点起着意见领袖的作用,在社交网络中发现关键节点对舆情的分析、控制等方面是非常有意义的,作为社交网络的传播节点,用户不仅与用户本身属性有关,还与微博消息的传播属性有关。对两种属性分别选取三个指标,利用层次分析法中构造判断矩阵的方法评估各个指标的权重,将用户系数和传播系数分别作为传播网络的节点和边的权值,形成双加权的网络拓扑图,然后建立考虑用户和传播属性的影响力评估算法来计算转发节点的影响力。通过与现有算法进行比较,表明本文的算法能够更加客观准确地评估关键节点在传播过程中的重要程度。     

基于重叠盒覆盖算法的节点重要度评估

由于单一的节点评估方法存在不足,在融合复杂网络的局部特征以及全局特征前提下,提出了一种基于重叠盒覆盖算法的节点重要度评估方法.该方法利用重叠中心性对网络中的节点进行重要度排序,并且与其他不同中心性方法在复杂网络数据集中的节点排序方法进行比较;利用susceptible-infected (SI)模型模拟不同中心性方法前10个节点的传播能力,在此基础上以肯德尔系数进行比较,肯德尔系数越大表明相关性越高.实验结果表明,与其他中心性方法相比,重叠中心性得到的初始节点集合的累积平均感染能力高于其他中心性方法,并且与SI模型具有较高的相关性,该方法对于节点重要度评估是有效并且可行的.     

基于固定邻域规模的动态网络影响力最大化探测算法

以往对影响力最大化问题的研究大多是基于静态图进行优化研究,但在现实中,网络数据量随着时间不断增加,系统不可能实时获取到整个网络中节点之间的连接情况.在传统MaxG探测模型的基础上,采用固定邻域规模和节点邻域层级相结合的方式计算节点影响力大小,提出了新的动态网络探测算法RAS-MaxG(regular area scale-MaxG),解决了传统探测算法由于采用度来衡量节点影响力值所导致的节点之间区分性差的问题.最后通过在真实数据集上的实验对比,验证了所提算法在最终影响力覆盖范围方面具有更好的性能表现.     

一种基于贡献矩阵的有向网络节点关键度计算方法

复杂网络中的关键节点,其重要程度一般要比非关键节点拥有更大影响力。目前已有的关键节点的关键度计算算法大多根据不同的衡量指标进行计算。针对适用于有向网络的关键节点挖掘算法较少且算法中不同衡量指标的结合不够严谨的情况,提出一种基于贡献矩阵的有向网络节点关键度计算算法。该算法通过贡献矩阵结合节点关联关系和节点的位置作为衡量节点关键度标准。在实验网络上的传播实验表明,相较于基于关联关系关键节点挖掘算法（RelaCentrality）来评估关键节点重要性,该算法在挖掘关键节点的过程中效率更高,并且所挖掘得到的关键节点在网络中对信息的传播更为广泛。     

移动社会网络中基于全局信任模型的用户影响力计算

针对现有算法和模型对于网络中用户影响力计算大多只考虑拓扑结构和贪心算法而较少考虑真实社会网络中信任度对于节点影响力的重要性这一问题, 该文提出一种全局信任模型(global trust model, GTM)用于评估节点的影响力. 首先计算节点与邻居节点间的信任关系作为局部信任度, 其次利用Beta信誉模型在节点局部信...     

融合标签预处理与节点影响力的重叠社区发现算法

针对节点初始标签散乱及标签传播随机性大的问题,提出一种融合标签预处理与节点影响力的重叠社区发现算法。首先,计算节点影响力,逐步选择影响力值最大的节点作为中心节点;然后,用中心节点的标签对同质的邻居节点进行标签预处理,减少了初始标签数量,降低了后续标签传播的随机性,并初步识别出了重叠节点;其次,通过标签隶属系数识别重叠节点,用节点影响力值选择非重叠节点标签,提高了算法的稳定性和准确性;最后,以最大化自适应函数增量为目标,对内聚度弱的社区进行合并,提高了社区质量。仿真实验结果表明：对于六个真实网络,所提算法在50%的数据集上具有最大的扩展模块度值;而在不同混合度、节点重叠度和节点最大归属社区数的人工基准网络上,该算法在标准化互信息（NMI）指标上都具有最好的性能。综上所述,该算法对各类网络都具有较好的适应性,且具有接近线性的时间复杂度。     

复杂网络中的一种介度熵抗毁性度量方法

在复杂网络中,核心节点的损坏可能会影响到整个网络的稳定性。基于节点重要性研究了网络抗毁性度量和抗毁性能。综合考虑节点度值和介数对节点重要性的影响,提出了局部介-度中心性指标。兼顾节点的聚集系数,提出节点抗毁性度量方法。为了估量网络的抗毁性能,提出了介-度熵度量及其算法。仿真攻击实验结果表明,基于介-度中心性的攻击策略移除约20%的节点后,可将网络近似地分割为孤立节点集合,它优于传统的攻击策略,表明介-度中心性指标可以更准确地刻画节点重要性。对不同模拟网络的抗毁性评估计算结果则表明,介-度熵度量对网络抗毁性能的排序符合实际情况,在衡量网络抗毁性方面是完全合理的。     

基于影响力计算模型的股票网络社团划分方法

利用复杂系统的能量特性,引入影响力概念,研究动态复杂网络的社团划分方法,以有效地发现股票网络的社团结构.利用股票收盘价,通过引入影响力和结点中心性定义,构建以影响力为权值的股票网络,并提出一种基于影响力计算模型的股票网络中心结点层次聚类算法(based on the center node hierarchical clustering algorithm about the influence calculation model of stock network, BCNHC).BCNHC算法首先引入结点活跃性和影响力的定义,并给出网络中结点的影响力计算模型;然后,基于所引入的结点中心性的度量准则,选取结点中心性大的结点为中心结点,并利用结点间的亲密性和影响力模型确定相邻结点之间影响力关联度;进而,通过优先选择度值最小的结点向中心结点聚集,以降低因相邻结点所属社团不确定而导致的错误聚类;在此基础上,利用社团平均影响力关联度对相邻社团进行聚类,保证社团内所有结点的影响力关联度最大化,直至整个网络模块度最大.最后,在构建的股票网络上的实验比较和分析,验证BCNHC算法的可行性.     

一个有效的动态网络节点影响力模型

网络节点影响力度量对社会网络研究具有重要的价值,静态网络的影响力度量是目前研究的主要问题。然后社会网络的结构经常会随着时间变化,呈现出动态网络。静态网络节点影响力度量模型虽然可以对动态网络不同时间点上的快照进行度量,然后这种机制很难刻画动态网络节点影响力的变化过程。本文将动态网络建模为不同时间点网络的叠加快照,然后构建了动态网络边权重衰减和节点影响力衰减机制,基于衰减机制提出了动态网络节点影响力模型,模型可以应用于加权或无权动态网络节点影响力度量。为了客观衡量本文模型的性能,在一个模拟网络和三个真实网络进行了不同实验。在模拟网络上,将结果与人工标注的结果计算肯德尔系数,针对三个真实网络则进行了不同角度的影响力效果分析。实验结果表明本文模型不仅可以较好的刻画动态网络节点影响力的变化过程,还可以准确度量动态网络节点影响力。     

基于Node2Vec的重叠社区发现算法

针对目前基于种子节点选择的社区发现算法在准确性和复杂度等方面存在的不足,提出了一种基于Node2Vec的重叠社区发现算法.首先,使用Node2Vec算法学习到网络中每个节点的向量表示,用以计算节点间的相似度,其次,利用节点影响力函数计算节点影响力并找出种子节点,然后基于每个种子节点进行社区的扩展优化,最终挖掘出高质量的重叠社区结构.本文选取多个真实网络进行了对比实验,结果表明,本文所提出的算法能够在保证良好稳定性的前提下发现高质量的社区结构.     

融合节点覆盖范围和结构洞的影响力最大化算法

影响力最大化是社交网络分析中的一个重要问题,旨在挖掘可以使得信息在网络中传播范围最大化的一小组节点（通常称为种子节点）。基于网络拓扑结构的启发式影响力最大化算法通常仅考虑某单一的网络中心性,没有综合考虑节点特性和网络拓扑结构,导致其效果受网络结构的影响较大。为了解决上述问题,提出了一种融合覆盖范围和结构洞的影响力最大化算法NCSH。该算法首先计算所有节点的覆盖范围和网格约束系数;然后通过覆盖范围增益最大原则选择种子节点;其次,若存在多个节点增益相同,则按照网格约束系数最小原则选取;最后,重复上述步骤直至选出所有种子节点。NCSH在不同种子数量和不同传播概率条件下,在六个真实网络数据集上均保持着优异的效果,在影响力传播范围方面,比同类的基于节点覆盖范围的算法（NCA）平均提高了3.8%;在时间消耗方面,比同类的基于结构洞和度折扣的最大化算法（SHDD）减少了43%。实验结果表明,NCSH能有效解决影响力最大化问题。     

融合多元信息的多关系社交网络节点重要性研究

识别重要节点是社会网络分析领域的重要任务之一,也是理解复杂网络结构和动力学特性的有效方式,迄今发展起来的节点重要性分析框架主要面向单关系网络.多关系网络作为准确刻画现实世界复杂系统的典型建模形式,已成为当前网络科学领域研究的热点,但对于多关系网络的节点重要性研究尚缺乏系统性的研究成果.针对多关系社交网络节点重要性研究问题,通过构建有向多重网络模型和基于张量代数的数学框架对其进行建模和分析,将中心性、声望和传递性作为影响社交网络节点重要性的关键因素,提出了一种面向多关系社交网络的节点重要性度量指标,并针对其存在不足引入D-S(Dempster-Shafer)证据理论进行改进,进一步提出了IOMEC(in-degree out-degree multiplex evidential centrality)节点重要性度量方法.在4个真实网络上的实验结果表明:采取信息融合的方法可以有效消除多关系网络耦合信息和传递机制对节点重要性评测造成的影响,提出的IOMEC方法能够更准确地对节点重要性进行度量,并且具有较低的时间复杂度,在论证节点中心性和声望是衡量节点重要程度主要因素的同时,说明了综合考虑节点传递性的必要性.所做工作为多关系网络节点重要性研究提供新的思路方法的同时,进一步拓展了信息融合技术的应用场景.     

一种基于节点中心性近似算法的ICN协作缓存策略

为了降低信息中心网络(Information Centric Networking, ICN)缓存冗余度和平均接入代价,提出一种基于节点中心性度量近似算法的协作缓存策略Centrality Metric Approximation Algorithm (CMAA)。考虑到精确计算最短路径的工作量对缓存性能的影响,CMAA策略利用最短路径近似估计值以提高节点中心性的计算效率,将节点中心性近似度量加权融合值、节点热度和缓存利用率三者作为缓存影响因子,计算得出兴趣包转发路径各节点的缓存优先级。在多种实验条件下对CMAA进行仿真实验,结果表明与LCE (Leave Copy Everywhere)和CLFM (Cache “Less for More”)相比,CMAA在平均缓存请求时延变化不大的情况下,可有效地提高缓存命中率,降低平均接入代价,从而改善缓存系统性能。