復雜網(wǎng)絡引力場建模技術及其應用.pdf

1、復雜網(wǎng)絡可以揭示復雜真實系統(tǒng)的許多相關特征，如結(jié)構、功能及二者的相互作用，近年來吸引了來自物理、生物、社會和工程等領域研究人員的廣泛關注，然而當前大多數(shù)研究卻很少從物理學的角度來建模進而提出問題的解決方法。本文將網(wǎng)絡中的節(jié)點看作是空間的一個質(zhì)點，每個節(jié)點均對其它節(jié)點產(chǎn)生某種“作用力”，通過研究由該網(wǎng)絡的組成元素所形成的虛擬引力場，進而從另一種角度解決當前復雜網(wǎng)路研究的一些重要課題。
　　本文首先從物理力學角度出發(fā)，通過賦予網(wǎng)絡節(jié)點

2、一些物理屬性如質(zhì)量、距離等進而將復雜網(wǎng)絡看作是虛擬空間中的力學系統(tǒng)，經(jīng)一系列理論和方法計算網(wǎng)絡節(jié)點間的虛擬引力及由引力導致的網(wǎng)絡內(nèi)部關系的變化，從而對復雜網(wǎng)絡抽象圖表示的引力場進行建模。網(wǎng)絡的引力場體現(xiàn)了數(shù)據(jù)間的自然吸引屬性，可以經(jīng)過相關參數(shù)的選擇滿足處理不同網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)挖掘及其它領域問題的需要。
　　其次，針對現(xiàn)有解決網(wǎng)絡社團挖掘問題的方法大多基于優(yōu)選法或試探法導致的收斂速度較慢且劃分準確率不理想的缺陷，我們根據(jù)復雜網(wǎng)絡引力場中的

3、虛擬引力定義和分析了基于該模型的社團結(jié)構概念以及內(nèi)在特性，并基于此概念提出了一個用來分析和挖掘網(wǎng)絡社團的迭代方法NC-DF(Network Communitiesin Data Field)。該方法充分利用節(jié)點引力所表現(xiàn)的抱團特性，能夠完全自適應地執(zhí)行，無須預先設置參數(shù)。和常用的幾種社團檢測方法相比，NC-DF算法在迭代過程中能夠快速收斂使社團劃分結(jié)果達到穩(wěn)定，并且在仿真網(wǎng)絡和真實網(wǎng)絡上均有較好的表現(xiàn)。
　　最后，針對現(xiàn)有鏈接預測

4、方法大部分都只是基于節(jié)點的共同鄰居的個體信息來考慮相似性，對共同鄰居節(jié)點間相互作用考慮不足這一缺陷，根據(jù)網(wǎng)絡的引力場模型中任一對節(jié)點間存在的吸引力提出了一種新的相似性計算方法—共同鄰居團的吸引密度AD(Attractive Density)。該方法充分利用了網(wǎng)絡的結(jié)構信息，使用共同鄰居團內(nèi)的吸引密度來衡量每對節(jié)點的相似性大小，既考慮到單個鄰居節(jié)點的作用，又充分利用了共同鄰居節(jié)點間的相互作用關系。AD方法在保證時間效率的情況下具有更好的預