基于Word2vec和粒子群的链路预测算法

链路预测中普遍存在两大问题:特征提取困难和类别数据不平衡.本文借鉴文本处理中的深度学习特征提取算法和优化问题中的粒子群算法, 提出一种基于词向量的粒子群优化算法(Word2vec-PSO).该方法首先通过随机游走产生网络序列后, 利用Word2vec算法对节点序列特征提取.然后在有监督的条件下, 利用粒子群算法对提取好的特征进行筛选, 并确定重采样的参数来解决类别数据不平衡问题, 并分析了不同链路预测算法的计算复杂性.最后将本文的算法与基于相似性、基于深度学习、基于不平衡数据的3类链路预测算法, 在4个不同的时序网络中进行实证对比研究.结果表明, 本文提出的链路预测算法预测精度较高, 算法更加稳定且具有普适性.     

基于节点亲密度的链路预测算法

链路预测作为复杂网络分析的一个重要分支,在不同领域中有着广泛的应用。现有的链路预测算法通常根据共同邻居节点的结构信息来度量节点对之间的相似性,忽略了节点对与其共同邻居节点之间的连接紧密程度。针对此问题,提出了一种基于节点亲密度的链路预测算法。该算法利用边聚集系数来测量节点对与其共同邻居节点之间的紧密程度,以AUC值作为链路预测的精确度评价指标。在4个真实网络上的实验结果表明,相比于其他相似性算法,所提出的算法提高了链路预测的预测精度。     

利用集成分类器处理链路预测中的分类不平衡问题*

对于现实的复杂网络而言,有连边的节点对数目通常远小于无连边的节点对数目,在链路预测时,不同类别的样本数量不平衡会导致预测的分类结果与真实情况有较大的偏差。针对此问题,本文提出更优的链路预测算法,先对网络拓扑信息进行特征提取,再设计出一种集成分类器对数据样本进行平衡处理,然后基于网络的拓扑信息改进了分类器的集成规则,最后将训练出的集成分类器同现有的4个针对不平衡分类的链路预测学习算法进行对比研究。通过对4个不同规模的时序网络进行链路预测,结果表明：本文的链路预测学习算法具有更高的召回率,同时也保证了预测结果的准确性,从而更好地解决了链路预测中因类别不平衡导致的误分类问题。