一种改进的谱聚类方法在复杂网络社团检测中的应用

社团结构是复杂网络的重要特征之一。谱聚类方法在复杂网络社团检测中具有十分重要的作用。针对谱聚类算法在复杂网络社团检测中只选择部分特征向量聚类的问题,提出了一种改进的谱聚类方法,该方法对网络矩阵的所有特征向量进行加权,并引入尺度参数,采用网络矩阵的所有特征向量进行聚类。实验结果表明,与传统谱聚类算法相比,该方法可以有效地对网络进行划分,并可以反映出网络中社团的多尺度特性。     

基于K-means聚类算法的复杂网络社团发现新方法

提出了一种基于K-means聚类算法的复杂网络社团结构划分方法。算法基于Fortunato等人提出的边的信息中心度,定义了节点的关联度,并通过节点关联度矩阵来进行聚类中心的选择和节点聚类,从而将复杂网络划分成k个社团,然后通过模块度来确定网络理想的社团结构。该算法有效地避免了K-means聚类算法对初始化选值敏感性的问题。通过Zachary Karate Club和College Football Network两个经典模型验证了该算法的可行性。     

基于K means聚类算法的复杂网络社团发现新方法*

提出了一种基于Kmeans 聚类算法的复杂网络社团结构划分方法。算法基于Fortunato等人提出的边的信息中心度,定义了节点的关联度,并通过节点关联度矩阵来进行聚类中心的选择和节点聚类,从而将复杂网络划分成k个社团,然后通过模块度来确定网络理想的社团结构。该算法有效地避免了Kmeans 聚类算法对初始化选值敏感性的问题。通过Zachary Karate Club和College Football Network两个经典模型验证了该算法的可行性。     

应用Normal矩阵谱平分法的多社团发现

现实世界中许多实际网络都有一个共同的性质,即社团结构。揭示网络中的社团结构,对于了解网络结构与分析网络性质都是很重要的。分析了常见的社团发现算法的特点,以及谱二分法在实际应用中必须不断迭代才能完成多社团发现的不足,提出了基于Normal矩阵和k-means聚类算法的多社团发现方法。该算法能选择合适的特征向量维数,为k-means划分社团提供有效数据,相比其他算法有着较高的准确率。     

一种基于谱平分法的社团划分算法

基于改进的SNN相似度矩阵与谱平分法,提出了一种寻找复杂网络社团结构的算法.首先计算出网络中各节点之间改进的SNN矩阵并将其标准化,求得该矩阵的特征值及特征向量.然后分别选取不同数目的第一非平凡特征向量作为聚类样本,利用FCM聚类算法对节点进行分类,并计算出每次分类结果所对应的模块度Q值.Q的最大值对应的社团结构即为最佳的网络社团结构.一些实验测试了该方法的可行性,通过与其它方法的结果进行比较,可知该算法划分社团的准确率较高.     

特征文本提取的网络社团划分聚类算法

传统的文本聚类方法都是基于簇的算法,文本聚类错误率较高,效率较低。本文提出了一种新的文本聚类算法,首先将特征文本提取,根据特征文本之间的相似度构造一个加权的复杂网络,利用加权复杂网络社团划分方法对其网络进行社团划分,实现文本聚类。将文本特征提取,实现网络稀疏性,提高聚类效率;利用网络的社团划分提高了文本的聚类效果。实验证明该方法的可行性和有效性。     

一种基于DTW的符号化时间序列聚类算法

提出了一种基于DTW的符号化时间序列聚类算法,对降维后得到的不等长符号时间序列进行聚类。该算法首先对时间序列进行降维处理,提取时间序列的关键点,并对其进行符号化;其次利用DTW方法进行相似度计算;最后利用Normal矩阵和FCM方法进行聚类分析。实验结果表明,将DTW方法应用在关键点提取之后的符号化时间序列上,聚类结果的准确率有较好大提高。     

复杂网络社团的投影聚类划分

社团结构划分对研究复杂网络有重要作用,由于该问题的复杂性,复杂网络中的社团划分问题成为近期的一个研究热点.从经典数据分析的角度研究了复杂网络的社团结构,首先依据网络的拓扑信息,将网络节点投影成高维空间的点,使得一个网络对应到高维空间中的一个点分布;接着使用主分量分析方法PCA对高维点分布降维,保留点群分布的主要结构信息;再通过K-m eans聚类结果来推断网络的社团结构.基于2-mode数据和1-mode网络数据实验表明,该方法可以快速、可靠地找出网络的社团.将经典数据分析的聚类方法应用到网络分析中,验证了该思路的有效性,为网络社团分析提供一个新视角.     

基于PCA的社团结构谱聚类改进算法

为了分析复杂网络和复杂系统的结构和功能特性,提出一种基于谱聚类和主成分分析(principle component analysis,PCA)的网络社团结构检测算法.利用主成分分析方法分析网络中社团结构的拓扑特点,通过压缩网络数据获得网络主要信息,提出了用于确定传统谱聚类中特征向量个数的方法,并在此基础上改进了谱聚类算法.该算法应用于海豚网络和足球网络等网络实例.实验结果表明,该算法可以根据网络结构动态获得特征向量个数,社团划分结果可行有效.     

基于最大生成树的社团划分算法

针对层次聚类算法存在复杂度高、准确度低等问题,提出了一种基于最大生成树的社团划分算法。该算法重新定义了节点间相似度,并利用最大生成树进行初始聚类,然后根据社团相似度合并局部社团得到最终划分结果。算法不仅降低了时间复杂度,而且在划分社团的准确度方面有所提高。将该方法在真实网络与人工网络上进行验证和比对,实验结果表明基于最大生成树的社团划分算法能够快速、准确地划分出网络中的社团结构。     

深度非负矩阵分解的链路预测方法研究

链路预测是根据现有的网络结构信息预测潜在的边,其已成为复杂网络中的热点之一。在链路预测中,传统非负矩阵分解直接将原始网络映射到隐空间中,不能充分挖掘复杂网络的深层隐结构信息,导致在稀疏网络中预测能力有限。针对以上问题,提出一种基于深度非负矩阵分解的链路预测方法（Deep Non-negative Matrix Factorization,DNMF）。通过对系数矩阵多次分解,得到一组基矩阵和一个系数矩阵相乘,进而构建深度隐特征模型的目标函数。采用两阶段法去调整训练参数,即在预训练阶段通过逐层分解作为预分解结果,在微调阶段整体微调训练参数。根据微调训练后的基矩阵和系数矩阵,计算网络相似矩阵。该方法可以在保证真实网络的深层隐结构信息表达的同时使其可以获得更加全面的网络结构信息。通过对10个典型实际网络进行实验,表明该方法比现有经典链路预测方法具有更好的预测性能。     

Community detection in multiplex networks via consensus matrix

In complex network of real world,there are many types of relationships between individuals,and the more effective research ways for this kind of network is to abstract these relationship as a multiplex network.More and more researchers are attracted to be engaged in multiplex network research.A novel framework of community detection of multiplex network based on consensus matrix was presented.Firstly,this framework merges the structure of multiplex network and the information of link between each node into monoplex network.Then,the community structure information of each layer network was obtained through consensus matrix,and the traditional community division algorithm was utilized to carry out community detection of combine networks.The experimental results show that the proposed algorithm can get better performance of community partition in the real network datasets.     

小波与神经网络相结合的网络流量预测模型

针对网络流量序列的非线性和多时间尺度特性,提出了一种将小波变换与人工神经网络相结合进行网络流量预测的新模型.该模型吸取了小波变换的多分辨功能和人工神经网络的非线性逼近能力,对流量时间序列进行小波分解,得到小波变换尺度系数序列和小波系数序列,分别使用RBF神经网络和Elman神经网络进行预测,把两种预测的结果通过BP神经网络合成为最终预测结果.用实际网络流量对该模型进行验证,结果表明,该模型具有较高的预测效果.     

Elliptic integrals and the Schwarz-Christoffel transformation

The real elliptic integrals of the first and second kind in Jacobi's normal form are computed efficiently, using the convolution number in conjunction with the method of Frobenius. For this purpose certain treatments of the Laurent series are included. Different regions of convergence on the real axis are determined, and for each one a different series is developed. The real elliptic integral of the third kind is solved within a limited parameter plane by the same method.

The integral of the Schwarz-Christoffel transformation is solved in the complex variable by complex convolution number algebra, using the unit disk as mapping region. Different regions of convergence of Frobenius, Laurent, and Taylor series are determined to cover the whole disk. The complex evaluation of the elliptic integral of the third kind is included. A Schwarz-Christoffel formula for an infinite periodic mapping is given. The solutions for exterior, interior, periodic, and cyclic polygons are separately treated. Examples of several polygon mappings are presented graphically, and compared with previous numerically integrated solutions.

The parameter problem is solved by the Newton-Raphson method, using a quotient matrix as approximation for the Jacobian matrix. The coordinate relations are simplified by using an overdetermined system. An exact analytical Jacobian matrix is computed, solving Leibniz' derivative of the Schwarz-Christoffel integral, and results are compared with the approximate quotient matrix method.     

遗传算法优化BP 神经网络的短时交通流混沌预测

为了提高BP神经网络预测模型对混沌时间序列的预测准确性,提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络的改进混沌时间序列预测方法.利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,然后训练BP神经网络预测模型以求得最优解,并将该预测方法应用到几个典型混沌时间序列和实测短时交通流时间序列进行有效性验证.仿真结果表明,该方法对典型混沌时间序列和短时交通流具有较好的非线性拟合能力和更高的预测准确性.     

Topological mapping and assessment of multiple settlement time series in deep excavation: A complex network perspective

This study proposed a novel methodology that integrates complex network theory and multiple time series to enhance the systematic understanding of the daily settlement behavior in deep excavation. The original time series of ground surface, surrounding buildings, and structure settlement instrumentation data over an excavation time period were measured into a similarity matrix with correlation coefficients. A threshold was then determined and binarized into adjacent matrix to identify the optimal topology and structure of the complex network. The reconstructed settlement network has nodes corresponding to multiple settlement time series individually and edges regarded as nonlinear relationships between them. A deep excavation case study of the metro station project in the Wuhan Metro network, China, was applied to validate the feasibility and potential value of the proposed approach. Results of the topological analysis corroborate a small-world phenomenon with highly compacted interactions and provide the assessment of the significance among multiple settlement time series. This approach, which provides a new way to assess the safety monitoring data in underground construction, can be implemented as a tool for extracting macro- and micro-level decision information from multiple settlement time series in deep excavation from complex system perspectives.     

图数据连续发布中的隐私保护方法

随着互联网技术的发展和智能终端的普及,社交网络中产生了大量用户隐私数据,公开发布社交网络数据将提高用户隐私泄露的风险,需要对数据进行匿名化处理然后进行发布。传统社交网络k度匿名方法在图数据连续发布中的匿名方式,存在大量冗余计算及无法抵抗度时序推理攻击的问题,为此,提出一种连续发布图数据的改进k度匿名算法。通过定义度时序矩阵来一次性地构建满足k匿名性要求的k度时序矩阵,在k度时序矩阵的基础上提取不同时刻的k度向量,将其作为时刻图的匿名向量,通过图修改方法对前一时刻的匿名图进行处理,得到后续一系列的匿名图版本,从而缩短每一次重新匿名所消耗的时间,同时抵抗基于度变化实现的度时序背景知识攻击。在真实社交网络数据集上进行实验,结果表明,相对kDA算法,该算法的总体运行效率以及网络结构属性可用性均较优。     

一种基于关键点的时间序列聚类算法

隐私保护数据挖掘是在不精确访问原始数据的基础上,挖掘出准确的规则和知识。针对分布式环境下聚类挖掘算法的隐私保护问题,提出了一种基于完全同态加密的分布式聚类挖掘算法(FHE-DK-MEANS算法)。理论分析和实验结果表明,FHE-DK-MEANS算法不仅具有很好的数据隐私性,而且保持了聚类精度。     

时间序列一步预测方法*

为了改善时间序列预测的性能,提出一种时间序列一步预测分析方法。首先将一个时间序列分解为总体趋势和个体波动两个序列,然后分别对这两个序列进行预测分析,再将结果合成得到最终的预测结果。对于总体趋势序列利用加权滤波算法进行分析,而对于个体波动序列则先进行混沌特性分析,再结合混沌预测分析方法对其进行预测。利用混沌优化方法动态地调节预测网络的参数,逐渐提高网络的预测精度。利用该方法分别对混沌序列、实际股票价格等序列进行了仿真预测分析,仿真结果表明,该方法具有良好的预测效果。     

基于时间、空间和规则的无线网络告警关联方法

无线网络应用的普及使网络故障管理成为网络运维的关键。为了从大量的网络告警数据中快速准确地找到告警、定位根源故障,提出了一种基于时间、空间和规则的无线网络告警关联方法。该方法基于专家规则库、网络拓扑结构,以及告警的时间序列,将时间、空间、传统单一的规则告警关联方法相结合,综合定位根源告警;针对大型复杂网络结构,采用层次关联的方法, 针对大型复杂网络结构,采用层次关联的方法,先找到产生告警的子网,再从该子网的节点间找到产生告警的节点;同时,通过动态维护网络拓扑结构和专家规则库,能够适应无线网络的动态变化特点。实验结果表明,提出的基于时间、空间和规则的告警关联方法的准确率为86.6%。