一种实现网络节点重要性排序的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现网络节点重要性排序的方法及装置，方法包括：获取数量不大于N的待排序网络节点，生成包含排序网络节点间的权重W和连边信息的N*N维邻接矩阵L，根据所述邻接矩阵L，计算用于实现所述网络节点重要性排序的静止长度M，根据所述邻接矩阵L和静止长度M，计算厄米矩阵A和

【技术实现步骤摘要】
一种实现网络节点重要性排序的方法及装置
本专利技术属于量子计算
，特别是一种实现网络节点重要性排序的方法及装置。
技术介绍
量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机因其具有相对普通计算机更高效的处理数学问题的能力，例如，能将破解RSA密钥的时间从数百年加速到数小时，故成为一种正在研究中的关键技术。量子计算模拟是一个借助数值计算和计算机科学来仿真遵循量子力学规律的模拟计算，作为一个仿真程序，它依据量子力学的量子比特的基本定律，利用计算机的高速计算能力，刻画量子态的时空演化。目前对于实现网络节点重要性评价问题，都将节点间弹性势能的静止长度(restlength)设为1，但是该做法取得的效果较差，因为相连网络节点的重要性差异取决于节点的指标值差异，若静止长度为一个固定的参数，则无法体现该差异，会导致分类结果不佳；并且在进行大规模网络节点排序时，由于节点数量多，计算复杂度较高，采用传统算法往往效率较低，耗时较多。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现网络节点重要性排序的方法，其特征在于，包括：/n获取数量不大于N的待排序网络节点，其中，N＝2

【技术特征摘要】
1.一种实现网络节点重要性排序的方法，其特征在于，包括：
获取数量不大于N的待排序网络节点，其中，N＝2n，所述n为正整数；
生成包含排序网络节点间的权重W和连边信息的N*N维邻接矩阵L；
根据所述邻接矩阵L，计算用于实现所述网络节点重要性排序的静止长度M；
根据所述邻接矩阵L和静止长度M，计算厄米矩阵A和其中，所述厄米矩阵A的计算公式为：



其中，所述Wkj为节点k与节点j相连的边k→j的权重值；所述Wjk为节点j与节点k相连的边j→k的权重值，所述Wij为节点i与节点j相连的边i→j的权重值，所述Wji为节点j与节点i相连的边j→i的权重值；所述的计算公式为：



其中，所述Mji为节点j与节点i相连的边j→i的静止长度，所述Mij为节点i与节点j相连的边i→j的静止长度；
根据所述厄米矩阵A和的值，利用HHL算法对应的量子线路，输出包含所述待排序网络节点重要性排序结果的量子态S，其中，A、S和的满足线性关系：


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静止长度M的计算公式为：



其中，λ1表示相连节点i、节点j的局部不可替代性对节点重要性的影响程度，表示相连节点i、节点j的第一局部不可替代性值，λ2表示相连节点i、节点j的强度对节点重要性的影响程度，表示相连节点i、节点j的第一强度值，并且满足，0≤λ1≤1，0≤λ2≤1，λ1+λ2＝1；
或者，



其中，表示相连节点i、节点j的第二局部不可替代性值，表示相连节点i、节点j的第二强度值表示。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一强度的计算方式为：



其中，所述为节点i受相连节点j影响后的第一强度，所述为节点i的入度、出度，所述Di、所述Dj为节点i、节点j的第三强度，所述Vi＝Viin∪Viout，所述Viin为节点i的入节点集合，所述Viout为节点i的出节点集合，所述α表示节点对相连节点影响的重视程度，且0≤α≤1。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二强度的计算方式为：



其中，所述表示节点i的第二强度，所述p表示网络节点的分类类别数，所述为各所述第一强度中的最大值、最小值。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一局部不可替代性值的计算方式为：



其中，所述Dj、Di为节点j、节点i的第三强度，所述Uj、Ui为节点j、节点i的第三局部不可替代性值，所述α表示节点对相连节点影响的重视程度，且0≤α≤1，所述Vi＝Viin∪Viout，所述Viin为节点i的入节点集合，所述Viout为节点i的出节点集合，所述为节点i受相连节点影响后的第一局部不可替代值。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二局部不可替代性值的计算方式为：



其中，所述表示节点i的第二局部不可替代性值，所述为各所述第一局部不可替代性中的最大值、最小值。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述厄米矩阵A和的值，利用HHL算法对应的量子线路，输出包含所述待排序网络节点重要性排序结果的量子态S，具体包括：
获得包括辅助量子比特、第一量子比特、第二量子比特的若干量子比特，其中，所述辅助量子比特和所述第一量子比特的初态置为|0＞，所述第二量子比特的初态置为所述bj为所述的第j个元素；
确定所述厄米矩阵A对应的酉矩阵U，将所述矩阵U分解成r个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵；其中，满足Ur…Uy…U1U＝IN，所述Uy为第y个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，1≤y≤r，所述所述IN为N阶单位矩阵；
输出包含所述r个携带受控信息的单量子逻辑门的子量子线路，根据所述子量子线路和各量子比特及其初态，构建HHL算法对应的量子线路并运行所述量子线路，输出包含所述待排序网络节点的排序结果的量子态S。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述厄米矩阵A对应的酉矩阵U，具体为：
确定对应的酉矩阵具体形式为U＝eiAt，其中，所述t为常量。


9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述矩阵U分解成r个携带受控信息的单量子逻辑门对应的酉矩阵，包括：
确定所述矩阵U中对角元素下方的、待置0的非对角元素的次序；
针对所述次序中的第y个非对角元素，构造特定量子逻辑门的N阶酉矩阵Uy，以使矩阵Uy…U1U中与该非对角元素同位置的元素置为0，且不改变已置0的非对角元素；
其中，所述特定量子逻辑门包括操作一比特的单量子逻辑门，所述单量子逻辑门携带受其余比特控制的受控信息，1≤y≤r；当所述y＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李叶，窦猛汉，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34