摘要:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是從大量現(xiàn)實存在的復(fù)雜系統(tǒng)中抽象得到的,網(wǎng)絡(luò)的整體功能體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的相互作用上,社團(tuán)結(jié)構(gòu)是其關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)特征。社團(tuán)對應(yīng)于系統(tǒng)的功能模塊,提取網(wǎng)絡(luò)的功能模塊有助于深層探究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部規(guī)律,從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中檢測社團(tuán)結(jié)構(gòu)具有重要的理論研究意義和實用價值。因此,很多研究者對社團(tuán)檢測進(jìn)行了研究,進(jìn)而提出了很多社團(tuán)檢測算法,如基于模塊度優(yōu)化的社團(tuán)檢測算法、基于標(biāo)簽傳播的社團(tuán)檢測算法、基于隨機(jī)游走的社團(tuán)檢測算法等。在對這些算法進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上,通過模擬隨機(jī)游走的過程,結(jié)合信號傳播過程中隨著傳播距離的增大,信號量會緩慢衰減的思想,提出了一種帶偏置的信號傳播機(jī)制的隨機(jī)游走的社團(tuán)檢測算法。該算法從網(wǎng)絡(luò)中選取一個節(jié)點作為信號源,隨機(jī)選擇與其相鄰的節(jié)點作為下一跳節(jié)點,將衰減后的信號量傳遞到該節(jié)點,依次迭代并傳遞信號??紤]到信號的衰減,為每條邊設(shè)置偏置,對信號傳播過程進(jìn)行限定。通過模擬信號的傳播,將網(wǎng)絡(luò)的每個頂點作為信號源來重復(fù)這一過程,得到傳播矩陣。然后,為每個頂點添加自環(huán),并結(jié)合鄰接矩陣以及頂點間的相似性,形成具有新屬性的相似性矩陣。根據(jù)新屬性矩陣和傳播矩陣為每個頂點構(gòu)造屬性。最后,使用k-means算法進(jìn)行聚類,得到高質(zhì)量的社團(tuán)結(jié)構(gòu)。為了驗證該方法的性能,在10個實際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集以及不同規(guī)模的人工合成網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行實驗。實驗結(jié)果充分證明,所提算法能夠從網(wǎng)絡(luò)中提取出高質(zhì)量的社團(tuán)結(jié)構(gòu),從而有效地為社團(tuán)檢測領(lǐng)域提供依據(jù)。
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