符号网络和异构网络中的社区检测方法-电路与系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 西安电子科技大学 学位论文独创性（或创新性）声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名： 日期： 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 （必威体育官网网址的论文在解密后遵守此规定） 本学位论文属于必威体育官网网址，在 年解密后适用本授权书。 本人签名： 日期： 导师签名： 日期： 摘 要 I 摘 要 近年来，复杂网络已经成为备受关注的研究领域，越来越多的研究人员投身 于对复杂网络的研究。研究发现，很多复杂网络都具有社区结构这一特性。所 以，如何能有效地找到实际社会网络中的社区结构，是近年来对复杂网络研究的 重点之一。其中，大部分现有的研究都是检测传统无符号、非异构网络的社区结 构方法，即网络中边的符号都为正，或网络中的节点种类单一。而在真实社会网 络中，节点之间不仅有表示“友好、联盟”等的正向关系，而且有表示“敌视、 竞争”等的负向关系。这种网络中既存在正向关系又存在负向关系的网络被称为 符号网络（Signed networks, SNs）。除此之外，还存在多种类型节点的网络，称为 异构网络（Multi-dimensional networks，MDNs）。本论文主要研究符号网络和异 构网络中的社区检测问题。基于多目标进化算法（Multi-Objective Evolutionary Algorithm, MOEAs）、聚类算法（Cluster Algorithms, CAs）和遗传算法（Genetic Algorithms, GAs），提出了一种符号网络的社区检测方法和两种异构网络的社区检 测方法。下面是本论文的主要工作： 1.改进了原始的模块度函数（Q），将其扩展为评价符号网络社区结构质量的 两个指标Q+和Q-。改进后的Q+和Q-保留了原始Q函数的特性，能够很好的应用于 检测符号网络的社区结构。基于Q+和Q-两个目标，提出了基于多目标进化算法的 符号网络社区检测方法（MOEA-SN）。实验中采用了4个基准符号网络和随机生 成的符号网络对MOEA-SN的性能进行了测试，结果表明MOEA-SN是一种有效的 符号网络社区检测方法。 2.设计了一种基于聚类方法的异构网络社区检测方法（CA-MDN）。根据马尔 科夫随机游走的模型计算网络中节点之间的相似性，并以此计算社区间的相似 性，作为聚类方法中的相似性度量，并使用了一种局部模块度增量来确定聚合聚 类的停止标准。实验中，采用了1个真实社会网络和随机生成的异构网络对CA- MDN的性能进行了测试，结果表明CA-MDA是一种有效的异构社会网络社区检测 方法。 3.提出了一种基于遗传算法的异构网络社区检测方法（GA-MDN），改进了模 块密度函数D以用于衡量异构网络的社区结构质量，并将其作为遗传算法的适应 度函数进行优化；改进了一种带局部有哪些信誉好的足球投注网站的变异算子，避免进化陷入局部最优， 并提高了算法的效率。采用了1个真实社会网络和随机生成的异构网络对 GA- MDN进行了实验分析，结果表明GA-MDN是一种有效的异构网络社区检测方 法，能够准确检测出异构网络的社区结构，并且获得较高的正确率。 II 摘 要 关键词：符号网络 异构网络 遗传算法 多目标进化算法 聚类算法 社区检测 Abstract III Abstract In recent years, increasing number of researchers has pay attention to complex networks. Existing research has found that most of complex networks have community structures. As a result, how to detect the community structure from a real world network has become