一种网络节点重要性的排序方法及装置制造方法及图纸

技术编号:26693613 阅读:28 留言:0更新日期:2020-12-12 02:49
本发明专利技术公开了一种针对网络节点重要性的排序方法及装置,方法包括:构造用于进行网络节点重要性排序的量子线路;其中,所述量子线路中的量子逻辑门包含可变参数;利用量子虚时演化技术,对所述量子线路包含的可变参数进行更新;执行更新后的所述量子线路,输出包含节点重要性排序结果的量子态。利用本发明专利技术实施例,能够在量子技术领域,通过量子线路实现网络节点重要性排序,并弥补现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种网络节点重要性的排序方法及装置
本专利技术属于量子计算
,特别是一种网络节点重要性的排序方法及装置。
技术介绍
在现实生活中,很多事物都是以系统的方式存在着,比如生态系统、电力系统、交通系统、公共卫生系统等等,而这些系统通常可以抽象成网络来进行处理,例如:生态系统中的食物链可以抽象为生物间捕食关系的网络,交通系统可以抽象为城市节点间交通连通关系的网络等等。近年来,复杂网络不断地被关注,尤其是许多实际生活中的复杂网络呈现出与以前网络理论不同的特征,例如:无尺度特性、等级特性、小世界效应等。通过研究网络,可以深刻理解对应系统的特性和功能。网络结构特性的不断加深使复杂网络的抗毁性与可靠性研究也随之兴起:在各种社会关系网络中,哪些是最具活跃、最具影响的人;在通信网络和交通网络中,哪些节点承受的流量最大;在艾滋病等疾病传播中,哪些人是最危险的……诸如此类的问题都与如何刻画节点在网络中所处的位置有关,即网络的节点重要性。因此,如何有效地识别和排序复杂网络中的重要节点,具有非常实用的价值,也是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种针对网络节点重要性的排序方法,其特征在于,所述方法包括:/n构造用于进行网络节点重要性排序的量子线路;其中,所述量子线路中的量子逻辑门包含可变参数;/n利用量子虚时演化技术,对所述量子线路包含的可变参数进行更新;/n执行更新后的所述量子线路,输出包含网络节点重要性排序结果的量子态。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对网络节点重要性的排序方法,其特征在于,所述方法包括:
构造用于进行网络节点重要性排序的量子线路;其中,所述量子线路中的量子逻辑门包含可变参数;
利用量子虚时演化技术,对所述量子线路包含的可变参数进行更新;
执行更新后的所述量子线路,输出包含网络节点重要性排序结果的量子态。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构造用于进行网络节点重要性排序的量子线路,包括:
确定用于评价网络节点重要性的局部重要性值;
获得数量至少为所述节点数目的量子比特;其中,一所述节点对应一所述量子比特;
根据所述局部重要性值,在所述量子比特上添加预设量子逻辑门,得到用于网络节点重要性排序的量子线路。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定用于评价网络节点重要性的局部重要性值,包括:
计算节点受相连节点影响后的第二局部不可替代值,其中,计算公式为:



其中,所述Wij、Wji为边i→j、边j→i的权重,所述Dj、Di为节点j、节点i的第一强度,所述Uj、Ui为节点j、节点i的第一局部不可替代值,所述α表示节点对相连节点影响的重视程度,且0≤α≤1,所述为入节点和出节点的并集,所述为节点i的入节点集合,所述Viout为节点i的出节点集合,所述ΔUji为体现节点相互影响的中间参数,所述为节点i受相连节点影响后的第二局部不可替代值;
计算节点受相连节点影响后的第二强度,其中,计算公式为:



其中,所述为节点i受相连节点影响后的第二强度;
根据所述第二局部不可替代值和所述第二强度,计算网络节点的局部重要性值。


4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述局部重要性值,在所述量子比特上添加预设量子逻辑门,包括:
针对各个网络节点,根据所述局部重要性值的大小次序,从所述局部重要性值中最大值对应的节点开始,将该节点对应的量子比特设为控制比特,将与该节点相连的节点对应的量子比特设为目标比特;
对所述控制比特添加X门操作;其中,所述X门操作为所述控制比特执行的第一个量子逻辑门操作;
对所述目标比特添加由所述控制比特控制的受控RY门操作,以删除所述控制比特和所述目标比特对应的节点相连的边;
对所述控制比特添加RX门操作,直至网络节点相连的边全部删除;其中,所述RX门操作为所述控制比特执行的最后一个量子逻辑门操作。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用量子虚时演化技术,对所述量子线路包含的可变参数进行更新,包括:
构造节点网络对应的评价函数模型,根据所述评价函数模型计算对应的哈密顿量H;
将所述用于进行网络节点重要性排序的量子线路中量子逻辑门包含的可变参数,按以下更新方式进行迭代更新,直至更新后的参数与前次更新的参数差值达到预设差值范围:



或,



其中,所述为可变参数,所述τ为时刻,所述Δτ为时间间隔,所述δτ为参数更新系数,所述δ(k)=δτQk,所述Q=0.9~0.95,所述且为随机取值,所述表示取的符号,所述由虚时演化对应的微分方程确定;
其中,用于更新参数的系数矩阵A以及非齐次项C,分别由对应的预...

【专利技术属性】
技术研发人员:李叶安宁波窦猛汉
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

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