The invention discloses a complex network analytic hierarchy process method based on neighbor topology. In view of the problems existing in the existing complex network structure analysis technology, the method of the invention reduces the space occupancy in the operation process by transforming the actual network which is not conducive to processing into an adjacency table which is convenient for computer storage and operation, especially for large-scale sparse network. Based on the results of link evaluation, we repeatedly remove links that are more likely to be among communities, reassess a few links at a minimal cost, and present the community structure of the network in the form of connected branches.
【技术实现步骤摘要】
一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析系统及方法
本专利技术属于复杂网络结构分析
,特别涉及一种全光纤分布式声波传感技术。
技术介绍
复杂网络(complexnetwork)是描述现实世界复杂系统的抽象模型,例如社会中的经贸网络、社交网络,自然界中的食物链网、生物种群网,生物体中的神经网络、代谢网络。网络的社团结构(communitystructure)是倾向内聚的网络所具有的拓扑结构。复杂网络的层次分析(hierarchicalanalysis)是采用分层聚类技术,以不同的粒度挖掘网络中的社团。它不仅能够给出网络可能的社团结构,还能够层次地分析网络结构,揭示网络的多级结构,有利于识别社交网络顶级传播者,通信网络故障恢复等底层任务。复杂网络层次分析系统设计通常包括两个部分:(1)系统输入;(2)系统建模分析。由于复杂网络的复杂性,社团定义包括从基于强度的定义,基于全局或局部的定义,基于相似性的定义等。尽管目前没有广泛认可的定量或定性定义,但大多数网络分析系统都是基于社团强度的定义分析网络的结构。在基于强度的定义下,社团结构表现为网络中同一社团间连接紧密,而不同社团间连接稀疏。复杂网络的社团结构分析是指以网络拓扑结构、连接信息为主,辅以可能的节点特性或成对关系等额外信息,分析、挖掘网络中社团结构,将大规模网络划分为多个连接相对紧密的子网络。社团中的节点通常功能相近或性质相似,通过层次分析网络的社团结构可以从宏观上把握网络的功能模块,还可以从微观上把握网络局部的结构。对不同层次挖掘出的社团结构,统一采用模块度进行评价,模块度越大,表明网络在这一层次下表现出的 ...
【技术保护点】
1.一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,包括:S1、执行网络层次分析系统的输入;包括:网络节点总数、网络节点集合、网络链接集合、初始模块度、目标模块度以及最大社团数。S2、建立层次分析模型;S3、分析各层次的结果以及可视化输出:在特定层次下,处于同一社团的节点颜色相同;查看社团内部的小群体,获取更高粒度下的社团结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,包括:S1、执行网络层次分析系统的输入;包括:网络节点总数、网络节点集合、网络链接集合、初始模块度、目标模块度以及最大社团数。S2、建立层次分析模型;S3、分析各层次的结果以及可视化输出:在特定层次下,处于同一社团的节点颜色相同;查看社团内部的小群体,获取更高粒度下的社团结构。2.根据权利要求1所述的一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,步骤S2具体包括以下分步骤:S21、邻接表建模,将网络转成邻接表,统计各节点的度,通过各节点的Self向量反映网络拓扑信息;S22、提取邻居拓扑信息,评估链接性质;S23、模块度评估,移除处于社团间的链接。3.根据权利要求2所述的一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,步骤S22具体包括以下分步骤:S221、计算节点及其邻居的拓扑信息;S222、根据步骤S221确定的拓扑信息,计算节点相对于其邻居节点的亲密度;S223、根据节点相对于其邻居节点的亲密度计算链接评估值。4.根据权利要求2所述的一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,步骤S23具体包括以下分步骤:S231、在完成所有链接的评估之后,移除评估值最高的一条链接,迭代次数加1;若与上一次迭代相比,社团数增加,则计算新模块度,否则模块度值不变;S232、进行第一个判断:当前模块度是否达到设定的目标模块度,如果达到,则分析各层次的结果以及可视化输出;否则执行步骤S223;S233、进行第二个判断:社团数是否超过设定的最大社团数,若是,则进行结果分析以及可视化输出;否则执行步骤S234;S234、重新评估链接;对于发生变化的局部,利用局部更新策略重新评估局部链接。5.根据权利要求4所述的一种基于邻居拓扑的复杂网络层次分析方法,其特征在于,步骤S234重新评估局部链接,具体包括以下分步骤:A1、将移除的评估值最高的一条链接...
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