基于相对熵的网络节点相似性度量研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zxhua2006
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
有效的节点相似性度量方法有助于深入理解复杂网络拓扑结构及动态特征,发现信息、流行病、谣言等数据在网络中的传播规律。基于全局的方法利用节点间的路径信息来计算节点相似性,通常计算代价高,且基于全局路径的节点相似性度量方法容易导致大度节点成为一般相似节点;基于局部信息的方法利用节点邻域相关的结构信息度量节点间相似性,降低了计算维度,有助于分析大规模网络的拓扑结构。但目前存在一些局部方法问题,如基于公共邻居的度量方法仅使用了较短距的结构信息,使得节点间的结构差异难以区分。本文对基于局部信息的节点相似性度量问题开展研究,提出了两种基于相对熵的网络节点相似性度量方法,主要工作如下:(1)针对基于随机游走的节点相似性度量模型中存在的大度节点依赖问题,从信息论的角度提出了一种基于相对熵的随机游走相似性度量方法(A random walk similarity measure model based on Relative Entropy,RE-model)。首先根据随机游走模型得到网络中节点的转移概率向量,利用节点经过多步随机游走后到达网络中影响力较大的节点的转移概率来构造该节点的转移概率分布,计算两个节点的转移概率分布的相对熵以得到网络中节点对之间的差异分数,进而得到网络节点间的相似性矩阵。RE-model度量方法降低了传统随机游走相似性度量对于大度节点的依赖性。通过在真实网络数据集上的实验表明,RE-model算法在对称性、网络传播及社区发现等方面表现良好。(2)针对现有节点相似性度量对于高度相似的节点对难以区分其结构差异等问题提出了一种基于局部连通相对熵的节点相似性度量方法(Measuring node similarity in networks based on local connectivity relative entropy,LCRE),首先通过节点有限步闭邻域的导出子图构造每个节点的局部网络,且定义每个节点的邻域连通概率分布,然后利用相对熵计算节点对间的结构差异,进而得到节点间的相似性分数。LCRE考虑了节点的局部连通结构信息,破坏了现有节点相似性度量方法所造成的最相似节点集合“简并性”问题以及对于大度节点的敏感依赖,使得这些节点间的相似性分数更具区分性。通过在真实网络上与一些经典算法在对称性及网络感染及恢复能力、节点影响力等方面进行实验分析,表明LCRE算法能够更准确地度量节点间的结构相似性。
其他文献
现代工业领域的快速发展,对不锈钢使用性能提出了更高的要求。近年来,采用表面制备微织构方法来提高不锈钢功能性成为一项重要的技术应用。超声冲击技术是一种在改善表面应力
随着石油开采不断的向深海挺进,油气输送过程深海立管使用频率越来越高,为保证经济效益,海洋油气输送过程中主要采取气液多相混输方式,这种多相流混合输送会引起管道振动,其
搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)是以搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)技术为基础发展起来的新型塑性加工技术。FSP已在细晶制备、复合材料制备、非均质材料改
本文运用变分法研究几类具有临界指数增长的分数阶椭圆型偏微分方程,分别讨论了它们解的存在性及集中性问题.在第一章中,简述了本论文的研究背景,研究现状及本论文的主要研究结果和创新之处.在第二章中,研究一类具有临界Sobolev指数的分数阶p-Laplace方程解的存在性,其中位势函数可以在无穷远处衰减于零,通过在权函数空间上建立相应的嵌入定理,应用变分法,可以得出上述方程至少具有一个正解.在第三章中,
G-三联体(G-triplex,G3)是由富含鸟嘌呤(G)的DNA序列形成的一种特殊的核酸二级结构,它是由3个“-GGG-”单元通过氢键形成一个G-三分体(G-triad),再由两个或多个G-triad通过堆
接骨螺钉是临床中治疗骨折常用的植入器械。镁合金因具有可降解特性以及与人骨相匹配的力学性能而有望成为理想的用于接骨螺钉的材料。对镁合金力学性能的研究主要集中在拉伸
本文采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统的研究了 211相M2SnC(M=Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta)三元层状碳化物在0~50 GPa范围内的一系列性质。首先计算了 0 GPa下M2SnC(M=Ti
汞(Hg)离子是存在最普遍的有毒重金属离子之一,具有持久、易迁移、不可降解的特性,在人体内可以积累,对人体的神经系统以及肾脏会造成无法恢复、不可逆转的伤害。因此,构建一
宣威火腿中拥有着丰富的微生物资源,本文利用高通量测序技术对宣威火腿中的细菌群落结构进行分析,明确了宣威火腿中的细菌群落结构及组成。分别对两个品牌的宣威火腿采用试剂
作为一种兼具高导电和亲水性的新型二维材料,MXene(Ti3C2Tx)自诞生以来就备受科研人员的瞩目。独特的二维层状结构和终端表面活性基团,赋予了MXene高强度、高电子迁移率、高导