基于节点相似性的动态网络社区划分算法研究

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coudoudou
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
社区结构是复杂网络的一种重要拓扑特性,划分社区对于复杂网络的研究和应用具有重要的理论和实用价值。由于节点相似性计算简单高效,成为了众多学者研究社区划分的重点。但现有社区划分算法中,节点相似性的计算忽略了公共邻居节点之间的差异性,并且需要不断的调整参数来获取最优划分结果。随着网络中节点和边的加入、删除,社区结构也在不断变化,研究者们提出了相应的动态社区划分算法来捕捉动态网络中的社区结构,其中基于增量式的动态社区划分算法由于只需考虑网络中发生变化的节点和边,极大地提高了动态网络中社区划分的效率。但其最终结果受初始网络社区结构和增量划分过程的影响,容易产生误差累积的问题。因此,本文针对静态网络与动态网络中社区划分存在的问题,提出基于节点相似性的动态网络社区划分算法。本文的主要研究内容如下:对于传统的静态网络,为了解决现有基于相似性的社区划分算法对节点对的区分度较低,社区聚合参数选取复杂,社区划分结果具有随机性的问题,提出一种基于公共邻居聚类熵节点相似性的静态社区划分算法。首先,为了提高社区划分精度,将公共邻居和聚类系数以熵的形式结合,提出一种新的节点相似性度量,进一步准确地识别出各节点的紧密相似节点集。其次,为降低社区发现结果的随机性,基于紧密相似节点集,利用节点领导力确定最紧密相似的一阶邻居节点进行合并创建初始社区。最后,针对现有算法中参数选择困难的问题,结合模块度优化的思想,采用两层合并的方式迭代划分最终社区。实验结果表明,与其他三种算法相比,在具有真实社区结构的静态网络中,所提算法的归一化互信息值平均提高了17.60%,在不具有真实社区结构的静态网络中,所提算法的模块度值平均提高了7.56%。对于动态网络,为了解决现有增量式社区划分算法忽略同一社区内部节点和边的变化造成增量划分错误累积的问题,提出一种基于增边节点相似性的动态社区划分算法。首先,采用基于公共邻居聚类熵节点相似性的静态社区划分算法来划分动态网络首个快照的社区结构。之后,基于前一快照网络的社区结构,在相邻快照中识别出反映网络变化的活动节点并为其分配社区,实现第一阶段的社区发现。然后,在增量划分过程中,考虑到同一社区内部加边对社区结构的影响,定义了增边节点,将第一阶段的社区结构分裂为多个由增边节点构造的局部社区和单例社区。通过对分裂后的社区进行合并和优化,获得动态网络的一系列社区结构。实验结果表明,相对于其他四种动态社区划分算法,所提算法在人工合成动态网络中的归一化互信息值和模块度值平均提高了43.63%和74.34%,在真实动态网络上,模块度值平均提高了21.18%。
其他文献
报纸
2022年全国火力发电量58887.9亿千瓦时,占总发电量的66.55%,火力发电仍是电网最主要的电力来源。煤炭是火力发电中的主要能源,其燃烧会产生NOx等有害气体,对生态环境造成破坏。锅炉燃烧过程优化是减少NOx排放的有效方式。为了能够在降低NOx排放浓度的同时还能保证锅炉主蒸汽温度不降低,设计了本研究的智能建模和优化模型,具体的研究内容如下:(1)针对初选变量数据预处理的问题,电厂锅炉在实际运
学位
近几年来,在新能源迅速发展的同时,分布式发电也受到了越来越多的重视。但是,分布式能源的间歇性、波动性等特性使得其在大规模接入电网后,面临着能源管理复杂、运行不稳定的问题。微网是为充分利用分布式能源的优点而提出来的一种新型能源。微电网是一种具有自主控制能力的系统,它既能与电网相连,又能对局部负载单独提供电力。但是由于分布式电源容易受到自然条件的影响,因此储能单元的调节对于微电网的稳定运行是必不可少的
学位
我国作为世界能源消费大国,高度重视风能资源的有效利用,然而,较高的风机故障率制约着风电行业的快速高效发展。轴承作为风机的关键零部件,由于长时间运行,与轴承相关的故障时有发生。因此,构建高准确率的轴承故障诊断方法是提高风电装备可靠性的必要条件之一,对于能源资源的充分利用和生态环境的保护也具有深远的意义。基于这一现实需求,本文从风机轴承振动信号分析出发,分别从振动信号的直接识别和对关键特征的间接识别两
学位
在实际工况中,出于经济性和便利性的考虑,通常无法获取到动态系统的全部状态信息。状态观测器的出现为该问题提供了一种解决方案,得到了学界广泛的关注和研究。目前关于观测器的研究主要集中在线性系统,对于非线性系统观测器难以找到一种通用的研究方法。伪线性系统以线性系统形式表达,本质上仍然是非线性的,可以作为连接线性系统与非线性系统的纽带,具有一定的研究意义。因此,本文以伪线性系统为研究对象,针对状态变量难以
学位
高光谱检测技术作为被动式检测方式,采集得到的数据具有图谱合一的优势,数据内部包含着丰富的光谱信息,由于不同分子对于不同波长光的吸收或者散射敏感度不同,从而在光谱上反映出分子类别信息,通过观察光谱变化进而分析出样本中包含着的物理、化学和生物信息。而在图像采集过程中受环境强光干扰导致待测对象表面局部产生高光反射致使图像特征信息难获取、有效特征信息识别效率与提取精度难保证等问题。呈现在高光谱图像中会发生
学位
为了解奶牛乳房炎的研究进展,笔者分别以Web of Science核心合集数据库和中国期刊全文数据库(CNKI)为数据来源,对1992—2021年奶牛乳房炎研究外文文献发表量、发表国家、发表机构、作者、期刊、热门学科、关键词,以及中文文献发表量、发表机构、作者、期刊、关键词和基金项目进行计量分析。结果表明:奶牛乳房炎研究从1999年开始有外文文献记录,发表量整体呈上升趋势;美国的文献发表量一直领先
期刊
学位
针对大型锅炉装备制造企业在设备研制过程中的生产管理需求,设计并应用了覆盖车间全业务流程的制造运营管理系统。通过对计划控制中台、计划管理、物料管理、生产执行、质量管理、库存管理等模块的设计,实现了车间数据源的统一、信息的电子化传递以及生产过程的全周期追溯。科学地指导车间达到精益生产的目的。
期刊
随着化石能源储量严重不足以及环境污染等问题越来越受到重视,我国大力发展以风能、光能等新能源为主的微电网供能方式。微电网中的分布式电源与负载相邻,它的灵活性比传统发电方式更高,微电网与大电网相互协作为用户的生活、工业生产等提供可靠的电能。由于分布式电源相比于传统的发电形式具有较大的波动性和随机性,单一方面的发电侧优化调度并不能达到预期结果,所以供需双侧的协同优化成为了微电网的重要研究内容。首先,本文
学位