社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征分析與社團(tuán)結(jié)構(gòu)挖掘.pdf

1、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是用來(lái)描述社會(huì)成員之間關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的電子郵件網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、社交網(wǎng)絡(luò)和博客網(wǎng)絡(luò)等新興社會(huì)網(wǎng)絡(luò)也得到了極大的發(fā)展。對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展研究，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。由于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)往往規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以我們通常采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和模型來(lái)對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究和建模。
　　真實(shí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)通常具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一些結(jié)構(gòu)特征，如:社團(tuán)結(jié)構(gòu)，無(wú)標(biāo)度的度分布，聚類、“小世界”網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)演變等。社團(tuán)結(jié)構(gòu)是

2、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)特征，準(zhǔn)確檢測(cè)復(fù)雜社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是近年來(lái)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)。在社團(tuán)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中，模塊度起了很重要的作用，它可以用來(lái)評(píng)價(jià)社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分的質(zhì)量。另外由于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)消耗了互聯(lián)網(wǎng)上的大部份流量，對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量也是一項(xiàng)重要工作，有助于我們深入了解社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮卣?，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量，保障網(wǎng)絡(luò)安全。本論文的主要研究工作是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論挖掘社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計(jì)分析其結(jié)構(gòu)特征，并對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量，從而揭示真實(shí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的

3、演化規(guī)律。本論文取得的創(chuàng)新性成果如下：
　　(1)提出了一個(gè)基于有向加權(quán)模塊度的靜態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法
　　基于無(wú)向和有向網(wǎng)絡(luò)、無(wú)權(quán)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析的可統(tǒng)一性，提出了一個(gè)新的模塊度最優(yōu)化的靜態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法SNCD。該方法引入了邊的方向和權(quán)重，使用有向加權(quán)模塊度來(lái)進(jìn)行社團(tuán)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。由于社團(tuán)劃分時(shí)可參考的有用信息更多，從而提高了算法的準(zhǔn)確性和有效性。該方法使用堆結(jié)構(gòu)和多任務(wù)的模塊架構(gòu)，大幅度提高了計(jì)算效

4、率，在結(jié)點(diǎn)數(shù)目達(dá)到百萬(wàn)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下，仍能獲得較優(yōu)的執(zhí)行效率，并且社團(tuán)劃分的質(zhì)量高于當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的一些典型算法。
　　(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型
　　將社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序動(dòng)態(tài)性和時(shí)刻靜態(tài)性用時(shí)間序列的方式來(lái)表示，即社會(huì)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間序列的每一個(gè)時(shí)刻是靜態(tài)的，同時(shí)又隨時(shí)間序列動(dòng)態(tài)演變。通過(guò)使用基于結(jié)構(gòu)相似度的模塊度新定義，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型。該模型首先提出了一個(gè)靜態(tài)社

5、會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法LMA，用以檢測(cè)時(shí)間序列上每一個(gè)時(shí)刻的靜態(tài)社團(tuán)集合，為下一步DNCD方法提供中間過(guò)程社團(tuán)集合。隨后擴(kuò)展LMA方法，提出了一個(gè)基于時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法 DNCD。該方法將中間過(guò)程社團(tuán)集合與社團(tuán)時(shí)間序列鏈進(jìn)行匹配，以得到社團(tuán)演變的軌跡和反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定社團(tuán)集合。
　　(3)提出了一個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)測(cè)量策略
　　為了深入了解社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，提出了一個(gè)多協(xié)議模塊化的社會(huì)