基于模块度优化的局部社区发现算法研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wukuiyuxing
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
现实世界中的复杂系统可以抽象为复杂网络,如蛋白质交互网络、科学家合作网络、文献引用网络等。复杂网络中的一大重要特征是社区结构,其含义为复杂网络中具有紧密内部连接的子图。在复杂网络中发现社区结构有助于揭示复杂网络的内在特性、了解复杂网络内部节点关系及演变趋势,为现实世界中的许多实际应用提供强有力支撑,因此社区发现逐渐成为复杂网络中的研究热点。然而,随着大数据技术的高速发展,复杂网络的规模呈指数倍数增加,全局社区发现算法在进行计算时需要获取网络的全部信息,成本较高。因此人们更加注重复杂网络中的局部拓扑结构,局部社区发现逐渐成为热点问题。基于模块度优化的局部社区发现算法利用网络的拓扑结构来发现包含给定节点的局部社区,同时能够量化社区质量的强度,因此被广泛应用。目前,基于模块度的局部社区发现算法在计算时高度依赖种子节点的质量,社区质量与稳定性较低。此外,现有的局部社区发现算法大多只挖掘种子节点所在的单个社区,而现实世界中的节点往往隶属于多个社区。本文针对当前局部社区发现算法中存在的不足提出了若干解决方案:(1)提出了一种基于局部模块度密度的局部社区发现算法。算法考虑局部社区的形成过程,利用基于Jaccard系数的社区紧密度将社区发现分为核心区域探测阶段和局部社区扩展阶段。在核心区域探测阶段,社区结构尚不明显,因此设计了一种新的模块度密度挖掘社区核心部分的节点,保证社区质量。在局部社区扩展阶段,首先,通过判定节点自身的影响力寻找社区边界部分的候选节点,然后,在候选节点中利用节点与社区的相似度挖掘边缘节点,在降低种子依赖问题的同时避免无关节点被添加进社区。在真实网络和人工网络上进行了实验,实验结果表明所提出的算法能够快速准确地发现社区结构,具有一定实用性。(2)提出了一种基于节点传递性和模块度密度的重叠局部社区发现算法。首先,以种子节点作为起点,通过节点传递性计算公式挖掘种子节点所在重叠社区中核心节点的最大直径范围,从而获取种子节点所在的重叠社区结构抽象。其次,采用非负矩阵分解法在子图中获取重叠社区数量。最后,利用基于边权的模块度密度探索重叠局部社区的完整结构。在真实网络和人工网络上与现有的重叠局部社区发现算法进行了实验对比,实验结果表明所提出的算法能够确地发现种子节点所在的多个重叠社区,具有较高的鲁棒性及实用性。
其他文献
辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)是智能交通系统的重要组成部分,其基础算法模块包括车道线检测、跟踪和车前障碍物目标识别等。现有的基于嵌入式平台的辅助驾驶系统由于计算资源受限,尚不能满足实时性和准确性的要求。本文针对扬州市人工智能研究院的实际课题,以面向嵌入式平台的辅助驾驶系统作为研究对象,采用NVIDIA Jetson TX2作为计算平台
学位
复杂事物间的关联通常采用网络进行表示,随着网络规模的增长,事物的联系以大规模复杂网络的形式呈现出来,并行图计算就是将大规模复杂网络抽象成图再以并行的方式进行分析,通常采用图分区和图通信迭代技术。图分区是将图数据划分至不同的分区上;通信迭代的实现依赖于分布式图计算模型,在模型上执行图算法时需要多轮迭代,图上顶点之间会进行消息通信,是一种通信迭代过程。通信迭代时,每个顶点每次只传输一个消息的为单一的通
学位
多模态摘要旨在从文本、图像等不同的模态中精炼显著信息,并通过一种概括性描述来表示,近年来得到了国内外研究人员的广泛关注。目前的研究工作主要采用深度学习的方法,取得了瞩目的成果。但仍然存在一些问题:难以有效捕获图像中的关键目标特征;现有模型中需要优化的网络参数较多,导致训练时间较长;缺乏对图像内部噪声的屏蔽能力,导致模型难以准确刻画图像表示。本文针对上述问题展开研究,具体研究内容可分为以下三个方面:
学位
在纺织工业中,由于织机的机械故障、机器部件老旧、用于编织的纱线存在缺陷、布匹被过度拉伸或者表面存在褶皱等原因,加工出来的织物表面往往存在大大小小的瑕疵,严重影响到纺织工厂的生产效益。因此织物瑕疵检测成为纺织工业质量控制的重要环节。为了满足织物瑕疵检测模型需要具备高检测速度、高检测精度、低人工成本的实际需求,本文将深度学习方法应用到织物瑕疵检测领域中,研究并设计出适用于多种瑕疵类型与复杂纹理背景图像
学位
聚类算法是一种能将数据集中相似的点聚集起来的无监督学习算法。批量聚类算法虽然准确度较高,但不能有效利用上一次的聚类结果,每次运行都需要使用全部的数据集进行重新计算,导致资源浪费、耗时等问题。增量聚类指的是在新数据到达后,不必重新构建整个模型,只需要根据已经构建好的模型进行更新,这一特点非常适合于流式计算,但增量聚类算法准确度相对较低,并且无法满足流式数据需要实时处理的特点。流式聚类虽然能够实时处理
学位
信息技术的发展使得数据呈现高维化的趋势,而维度的增加会提升数据处理的难度,这一点在聚类分析中得以体现。由于高维数据的稀疏性和冗余性,许多传统的聚类算法在面对高维数据时会出现性能差的问题。为了解决这一问题,研究者们提出了许多新的聚类算法,子空间聚类(Subspace Clustering)就是其中比较有代表的技术之一。SubKMeans是一种基于K-Means的子空间聚类算法,其将原数据空间划分为一
学位
近几年雾霾天气频繁出现,给人们出行造成了极大的不便。雾霾天气下的场景能见度降低,进而导致一些成像设备获取的图像场景不清晰,不利于后续的场景内容分析。因此,图像去雾成为一个重要的研究方向,其旨在将有雾场景图像还原成无雾场景图像。本文围绕图像去雾这个主题,主要提出了三种基于深度学习的图像去雾算法。本文的主要研究内容如下:(1)提出了一种基于编码-解码结构的图像去雾算法。此算法首先使用三种不同卷积核大小
学位
机器阅读理解的目标是使机器具备理解自然语言文本的能力,已逐渐成为自然语言处理领域中的热点问题和重要研究方向之一。近年来,随着深度学习技术的兴起和大规模数据集的发布,该领域的相关研究取得了令人瞩目的进展。尽管如此,仍然存在诸多挑战如:以往方法中的问题-段落匹配结构难以准确刻画观点型问题中的语义关系;现有模型在多类型问题任务上尚不能很好解决答案类型多样化和数据不平衡带来的模型泛化性下降的问题;已有方法
学位
人体姿态估计,又称人体姿态识别,指对于给定人物图像或视频回归出人体关节点位置的过程。作为计算机视觉领域的热门研究课题之一,人体姿态估计在智能安防、人机交互、新零售、生物力学等多个领域有广泛应用。然而,当前人体姿态估计面临诸多难点。例如,视频背景复杂,人物相互遮挡,拍摄角度多变,光照强弱不均和人体姿态歧义等因素都会影响人体姿态估计准确度。现有的视频人体姿态估计模型主要利用光流或三维卷积网络来捕获视频
学位
近年来,随着医学信息的飞速发展,各种医学影像数据也越来越丰富,医学图像目标检测不断发展完善。针对腔镜甲状腺切除手术这一场景,甲状旁腺损伤可导致甲状腺患者术后终身的低钙血症,医生在腔镜手术时需要保障其不受到损伤。然而,甲状旁腺是很小的腺体,且在腔镜甲状腺切除手术中可能会出现充血和阻塞,这使得经验丰富的外科医生也很难识别它们。因此,通过计算机视觉中基于卷积神经网络的目标检测技术识别并定位甲状旁腺的位置
学位