复杂网络强社团结构探测

社团结构是反映复杂网络整体性质的重要特征,本文从强社团结构定义出发提出简单启发式强社团结构探测算法,受启发因素为度-度负相关性和簇-度负相关性.利用该算法对空手道俱乐部成员关系网络和美国大学橄榄球队网络进行社团结构探测,验证了该算法能正确探测出网络的强社团结构.并将划分结果与传统划分进行比较分析,该算法未引入其它量化指标或中间变量,降低了计算复杂度,在采用方法上不同于单纯的分裂或聚合,有效地提高了探测速度,更适合大规模复杂网络社团结构探测.     

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。     

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.     

复杂网络中的邻域重叠社团结构探测

网络,数学家们称其为图,它为许多复杂系统的结构提供了一个很好的抽象,从社会网络、计算机网络,到生物网络以及物理系统的状态空间。在过去的几十年里出现了许多确定网络系统拓扑结构的改进实验,但对实验产生的数据进行科学的分析,仍然存在本质的挑战。目前的社团检测中主要存在两个问题:一是不知道网络中有几个社团;二是网络中的顶点可能属于不同的社团,也就是社团中存在重叠结构。为了了解各种重叠社团检测算法的思想、实现步骤、优缺点比较、算法应用,文中对邻域重叠社团检测算法进行了深入的分析,以k-means算法分析了经济网络,同时采用Silhouette指标解决了最佳聚类数的问题,并通过仿真实验证明了此算法的可能性。     

基于聚类的复杂网络社团发现算法

对基于聚类技术的复杂网络社团发现算法进行研究,分析网络中结点间的相似性度量方法,提出把复杂网络中的结点转化为向量的顶点到向量映射(MVV)算法,把网络中的结点转化成适合聚类算法的数据结构形式.对不同聚类算法及相似性度量方法的性能进行比较分析,结果表明,MVV算法可以提高发现复杂网络中社团的能力.     

复杂网络重叠社团检测算法研究综述

社团结构是复杂网络的一项基本特性,对复杂网络中社团结构特别是重叠社团结构的检测,是复杂网络理论研究的一项重要且充满挑战的课题.对当前常用的重叠社团检测算法进行了分析和归纳,阐述每类算法特点,并介绍用于评价算法性能的一些基准图,对复杂网络重叠社团检测领域未来的研究方向提出了一些思考和建议.     

基于局部信息的复杂网络社团结构发现算法

发现网络中的社团结构有助于更好地理解网络结构和分析网络属性。通过定义边的聚类系数和基于局部信息的方法,提出了一种寻找复杂网络中社团结构的算法。该算法首先在网络的剩余节点中寻找度最大的节点,然后利用该节点的局部信息、边的聚类系数和凝聚的思想,得到复杂网络的社团结构。在两个典型网络上的测试结果表明了该方法的可行性。     

复杂网络健壮社团挖掘算法

提出了一种基于贝叶斯网络的健壮社团挖掘算法,通过对每个普通社团分别构建贝叶斯网络,并根据条件概率表和证据信息进行推理,得到贝叶斯网络中每个节点隶属于健壮社团的后验概率以提取健壮社团。实验结果证明了该方法对健壮社团发现的有效性。     

基于随机聚类采样算法的复杂网络社团探测

根据网络节点的局部拓扑信息构建稀疏相似网络。基于稀疏相似网络, 提出了一种改进后的随机聚类采样算法对网络社团进行探测。在人工和真实网络上, 将算法与未改进的随机聚类采样算法以及几种典型的社团探测算法进行了准确率和时间复杂度的比较。实验结果表明, 该方法在时间复杂度上具有明显的优势, 并且具有较好的准确率。     

复杂网络的局部社团结构挖掘算法

挖掘复杂网络的社团结构对研究复杂系统具有重要的理论和实践意义.其中,相较于全局社团,局部社团的挖掘难度更大,相关文献更少.现有的局部社团挖掘算法大都精度较低、稳定性较差.本文提出了一个有效的局部社团挖掘算法,称为内外夹推法（Shell interception and core expansion,SICE）.算法有两个创新之处：1）将节点相似度模型引入到局部社团挖掘算法中（节点相似度模型在局部社团挖掘中较难应用）,并提出了“一次一个子图”的社团扩展模式;2）提出了一种“内外夹推”的思想.这两个创新使SICE算法摆脱了缺乏网络全局信息的困扰,并解决了以往算法的一个致命缺陷,从而使算法具有很高的精度和稳定性.通过理论分析和实验比较,证明SICE算法要远好于当前的同类算法,甚至不逊色于性能较好的全局社团挖掘算法.     

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。     

基于复杂网络社区结构的论坛热点主题发现

社区结构是复杂网络的重要特征之一,该文通过构造基于兴趣的论坛用户网络,成功地将社区结构发现的理论与方法应用于论坛热点主题的自动发现,提出了极大社区的概念和反复挖掘极大社区的方法,发现网络结构和论坛主题在反复挖掘过程中均几乎保持不变。仿真结果表明,提取效果令人满意。     

离散Jaya算法的复杂网络社区发现

社区结构是复杂网络的重要特性之一, 基于模块度的复杂网络社区发现问题是一个NP难度的组合优化问题, 常用启发式算法求解. 最近出现的Jaya算法是求解连续优化问题的一种简单有效的元启发式方法. 本文在遵循Jaya算法按靠近最好解、远离最差解的方式更新种群个体的基础上, 针对复杂网络社区发现问题给出了Jaya算法离散化的策略, 提出一种复杂网络社区发现的离散Jaya算法. 实验表明, 在几个典型真实网络实例和一类人造网络实例上, 与几个经典算法和元启发式算法相比, 本文算法具有求解精度高、能自动确定社区数目等优点.     

一种基于节点影响力的局部社区发现算法

为快速准确寻找社会网络中的社区结构,从节点影响力的角度出发,提出一种新的社区发现算法.算法设计过程中引入了点权,它能够衡量节点影响力的大小;首先根据＂种子＂节点的点权有选择地进行广度优先搜索,使点权较大的节点不断地影响点权较小的节点,进而得到＂种子＂节点所在的社区结构,然后再从已知的社区外任取一个新的＂种子＂节点,重复上述过程,就可得到整个网络的社区结构.对算法进行优化并应用到实际网络,实验结果验证了算法的可行性,与经典算法相比,该算法的准确性和计算速度都有所提高.     

复杂网络的一种快速局部社团划分算法

为了快速准确地寻找大规模复杂网络的社团结构,文中基于节点度优先的思想,提出了一种新的寻找复杂网络中的局部社团结构的启发式算法.该算法的基本思想是从待求节点出发,基于节点的度有选择性的进行广度优先搜索,从而得到该节点所在的局部社团结构.由于该算法仅需要利用到节点的局部信息,因此时间复杂度很低,达到了线性的时间复杂度.将该算法应用于社会学中经典的Zachary网络,获得了满意的结果.最后,还分析了如何对该算法加以改进以进一步提高准确度.     

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.     

基于矩阵分解的二分网络社区挖掘算法

二分网络社区挖掘对复杂网络有重要的理论意义和应用价值。提出了一个基于矩阵分解的二分网络社区挖掘算法。该算法首先将二分网络分为两个部分,每个部分尽可能保存完整的社区信息,然后分别对两个部分进行递归的拆分,直至不能拆分为止。在拆分的过程中,应用矩阵分解,使得到的分解能与网络的相关矩阵的行空间尽可能接近,即尽可能保持原图的社区信息。实验结果表明,该算法在不需任何额外参数的情况下,不但能较准确地识别实际网络的社区个数,而且可以获得很好的划分效果。