復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)劃分算法研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析始于二十世紀(jì)30年代，并快速發(fā)展成為了具有舉足輕重地位的研究領(lǐng)域。使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行研究，可以極大地加深人們對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)一直以來受到廣泛關(guān)注的特性。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，連邊往往不會(huì)呈現(xiàn)完全均勻的分布，它們會(huì)在某些區(qū)域較為密集，而在其他部分較為稀疏。這些密集的區(qū)域就被稱為網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)往往和網(wǎng)絡(luò)的類型存在著極大的關(guān)系，它們之于網(wǎng)絡(luò)，就相當(dāng)于組織器官之于人體。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)進(jìn)行

2、研究，可以很快地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和連邊之間的關(guān)系。這對(duì)于社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)，甚至是工程學(xué)的研究都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是，社團(tuán)劃分算法的作用目標(biāo)是未知社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，它很早就被證明是一個(gè)NP難題，迄今為止沒有令人滿意的結(jié)果。針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)發(fā)現(xiàn)方法，本文做了以下工作：
　　1.針對(duì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中重要節(jié)點(diǎn)的方法進(jìn)行了研究。對(duì)已有的聚類系數(shù)、環(huán)路系數(shù)、介數(shù)中心度等方法進(jìn)行理論分析和編程實(shí)踐。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，確定了各種方法的最佳

3、作用對(duì)象和使用環(huán)境，找出了可以較好的發(fā)現(xiàn)社團(tuán)核心節(jié)點(diǎn)和社團(tuán)之間節(jié)點(diǎn)的方法。
　　2.提出了“虛擬力”的概念，即將網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)看作是一個(gè)智能個(gè)體，相連的節(jié)點(diǎn)之間存在著引力，使節(jié)點(diǎn)相互靠近；而不相連的節(jié)點(diǎn)之間存在斥力，使節(jié)點(diǎn)相互分離。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在其受力環(huán)境下進(jìn)行自由的移動(dòng)，經(jīng)過若干次的作用，網(wǎng)絡(luò)中從屬于同一社團(tuán)的節(jié)點(diǎn)將會(huì)聚集起來，而不同的兩個(gè)社團(tuán)則會(huì)逐漸分開，從而找出網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)。
　　3.在“虛擬力”概念的基礎(chǔ)上，提出了基