基于复杂网络拓扑结构的重要节点识别方法研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimmy7346
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随科技的不断进步,随之产生的海量数据为复杂网络的研究带来了许多机遇与挑战,引起了复杂网络相关领域学者们的重视,其中复杂网络重要节点识别问题便是十分重要的研究方向。本文基于节点与节点、节点与连边之间的拓扑结构关系,在无向无权网络中提出结合节点权重与结构熵的基于网络局部范围信息的重要节点识别算法;在有向无权网络中利用灰色关联分析方法将三种不同的节点属性进行融合,并结合半局部中心性思想提出基于有向无权网络的重要节点识别算法。本文具体工作如下:(1)综合考虑无向无权网络中节点的多种属性,提出一种基于节点权重与结构熵的重要节点识别方法。首先,根据节点三度影响力原则,从节点间的相互影响力出发,将节点在三阶范围内可以影响的邻居节点数目进行归一化处理,并利用熵权法对节点进行赋权操作;然后,根据节点间的三角结构数量关系,利用信息熵原理与节点间三角结构数量分布概率集,通过考虑节点间的紧密性与节点的位置信息等指标,计算节点的局域结构熵;最后,结合节点权重与节点局域结构熵,从节点自身属性与节点间拓扑结构关系等指标出发对网络中的重要节点进行评估。实验部分,分别在模拟的小世界网络和真实网络数据集上,利用SIR传播模型和网络鲁棒性分析模型从节点传播能力与网络结构两个方面对所提方法展开对比验证实验,验证了所提方法在网络的局部结构信息范围内所识别重要节点的有效性和准确性。(2)在有向无权网络中,综合考虑包含高阶结构的多种节点属性,基于灰色关联分析方法和半局部中心性思想提出识别有向网络中重要节点的评估方法。首先,对各个网络中存在的模体结构类型进行分析统计,选取数量最多的模体作为研究对象,计算相应节点的高阶度值,并基于灰色关联分析方法,融合表示节点间交互关系的高阶度值、节点连接关系的节点度值以及节点位置信息的节点效率值三个指标计算节点的灰色关联度值,根据节点的灰色关联度值提出一种融合多元节点属性的重要节点识别方法;然后,根据节点半局部中心性思想,对提出的融合多元节点属性的重要节点识别算法进行改进,提出一种借鉴半局部中心性思想的基于高阶结构的多元节点属性的重要节点识别方法。最后,实验验证在多个真实网络数据集上展开,利用SIR传播模型对重要节点的传播能力进行分析;根据网络鲁棒性分析模型,通过移除排序后的节点对网络连通性的破坏情况对网络结构进行分析。实验结果验证了综合考虑多种节点属性以及节点半局部中心性思想的重要节点识别算法的有效性,且相比基于单一属性的方法在重要节点识别方面具有更高的准确性。
其他文献
深度学习作为实现弱智能化的有效途径,被广泛地用于解决与计算机视觉相关的智能化问题。其核心思想是使用大量数据对构建的模型进行训练,从而精准地解决图像分类、目标检测、图像分割等方面的问题。为了达到更优的精准度,新模型的设计变得越来越复杂,从而产生了更高的算力需求。由于人们通常只能随身携带如手机等计算能力有限的移动设备,而复杂的网络模型并不能在这样的设备上得到有效的使用。因此,需要考虑如何以轻量化网络模
目前,我国地铁、轻轨等轨道车辆中的车门系统普遍采用电动塞拉门形式,并且多以无刷直流电机作为车门驱动单元。与传统直流电机相比,无刷直流电机具有体型小,扭矩大,可靠性强等特点,适用范围十分广泛。随着社会工业化、智能化、信息化等持续不断地深入发展,无刷直流电机进入快速发展时期,无刷直流电机有着广阔的研究应用前景。本文以STM32F103型芯片为控制核心,针对有位置传感器的无刷直流电机控制系统进行分析研究
学位
我国西部区高速铁路,具有速度高、坡道长大等特点,对动车组的制动技术提出了更高的要求。目前盘形制动是高速铁路中应用最为广泛的制动装置,为了适应更复杂的运用条件,需对制动盘材料以及制动盘结构进行改进设计,从而进一步提升制动性能。表面织构化加工是改善制动盘制动性能的一种新方法,在干摩擦条件下能够提高制动盘的摩擦系数,降低因制动摩擦产生的磨损。因此,本论文以我国正在建设的川藏铁路工程为背景,以对动车组在3
能源是国家的核心物质基础,决定着社会、经济发展的命脉。伴随着我国轨道交通行业的迅猛发展,对能量的需求也与日俱增,节能、循环利用成为热门研究话题。列车再生制动因其对能量的循环利用而被大量应用在动车组、电力机车、地铁列车等领域,但也存在技术不完善、能量利用率低等问题,因此有必要就提高地铁列车再生制动能量利用率进行研究,助力轨道交通行业绿色节能发展。本文首先研究和总结了国内外再生能量利用的发展和应用现状
牙齿健康严重影响着人们的身心健康,然而我国口腔医疗资源的短缺,导致大部分人依然饱受牙病带来的困扰。在牙科,X射线图像被用于检查牙齿、牙龈、颌骨和口腔骨骼结构的状况。但由于缺乏足够的自动化资源来辅助诊断,牙科X射线图像的分析主要依靠牙医的经验和视觉感知。论文从图像处理角度出发,利用深度学习和数字图像处理技术处理牙齿全景X线图像,实现牙齿状态检测与病理分析,从而辅助牙医进行牙病的诊断。针对牙齿全景X线
学位
目前,我国已经进入万物互联的时代,伴随着移动网络和通信技术的飞速发展,基于位置服务的普及也极大地丰富了人们的生产生活方式。但是,由于用户使用各类LBS应用时需要向不可信的LBS提供商发送自己的当前的位置信息和与位置相关的查询内容,这可能会引发严重的隐私关注。用户对个人位置隐私安全的担忧已经成为阻碍LBS整个行业健康发展的重要因素之一,因此研究既能保护用户的位置隐私,又能够为用户提供高质量服务的位置
复杂网络是复杂系统建模的有力工具,如何引导与控制复杂网络中的信息传播与扩散是当前复杂网络研究的热点问题。经典的目标免疫技术通过对网络节点度中心性或介数中心性排序对节点进行免疫,能够取得较好效果。然而度中心性方法在更多情况下较难获取网络全局信息,且大规模网络的节点数量则使得较高复杂度的介数中心性算法难以适用。基于以上方法的改进也多为针对节点度值进行免疫,效果不一。本文结合随机游走思想,考虑节点拓扑结
学位