复杂网络中关键节点探测算法研究

【摘要】现实世界中，网络系统无处不在，复杂网络是将现实世界中复杂的网络系统进行抽象而得出的网络。如互联网、社会关系网络、航空线路网络、科学家合作网络、犯罪信息网络、路由网络、交通网等等。新技术的迅猛发展，不同研究领域的融合，使得复杂网络越来越广泛的存在于现实世界中，复杂网络的研究意义越来越大，复杂网络也越来越成为非常重要的研究领域。探测网络中重要节点的方法很多，这些方法多为基于点的中心度方法，如度中心度算法、介数中心度算法、紧密中心度算法、特征向量中心度算法、子图中心度算法、信息流参量中心度算法等。但是这些算法都是针对网络节点的某一特性来探测网络中的重要节点，关注了网络中节点的重要性，从而丢失了网络中的其他的一些特性，使得探测到的重要节点的准确性与有效性不高。本文通过对复杂网络的重要节点发掘综述等相关文献的阅读，对复杂网络的概念、特性及其理论发展等方面有了一定的了解，对复杂网络中重要节点探测方法进行了深入研究，将这些方法的优点与不足进行了总结。此外，本文深入研究了今年来提出的新中心度方法(NC)，此方法是一种新型探测网络中重要节点的方法，通过计算边聚集系数来评估节点重要性。NC方法比传统重要节点探测方法具有一定优势，能在优选列表中探测到更多的重要节点，但也有其不足之处，该方法没有与节点非直接相连边的贡献度，从而丢失了网络中的其他的一些特性，得到的结果准确性、有效性降低。本文提出了基于边的路径贡献度系数RCC的LRC方法，在NC方法的边聚集系数ECC中引入与节点非直接相连边的贡献度。为了比较LRC与NC方法性能，我们选取传统的中心度方法:DC、BC、CC、SC、EC、IC作为参照，定义了重叠节点数(Overlappingnodesnumber)这一指标，将其作为LRC和NC方法的性能比较依据。在三个现实世界的社会网络，空手道网络(Zachary’sKarateClub)，海豚网络(DolphinSocialNetwork)和足球联盟网络(AmericanCollegeFootball)的测试中取得了比NC更好的重叠节点数效果。同时，为进一步分析LRC方法在现实社会中的有效性，我们又选取了恐怖份子网络(TerroristsNetwork)作为实验数据集，通过实验对比，LRC比NC在社会中实际应用的效果更好。在小规模静态网络中，基于边路径中心度方法的重要节点探测方法探测到的重要节点有效性、准确性较高，然而在现实世界中，在复杂网络的世界里，网络的规模更大和复杂度更高。因此，继续对复杂网络上重要节点探测方法进行深入研究和改进，以使其能够更好地应用于实际网络，这将是今后工作的重点。
【作者】苏超；
【导师】黄岚；
【作者基本信息】吉林大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】复杂网络；重要节点；边聚集系数；边路径贡献度系数；边路径中心度方法；

【参考文献】
[1]卢东琪.底栖动物对落叶分解的作用及完整性指数筛选的探讨[D].南京农业大学,农业昆虫与害虫防治,2012,硕士.
[2]安丽.负载型PtTe金属间化合物电催化剂的制备及性能研究[D].北京工业大学,2012.
[3]刘虹.听障者四川话语噪信号测试平台搭建与言语测试材料验证研究[D].重庆医科大学,耳鼻咽喉科学,2014,博士.
[4]王芳.钢管珊瑚混凝土柱承载力试验和理论研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[5]郭涛.我国城乡一体化发展的政策取向研究[D].青岛大学,行政管理,2013,硕士.
[6]吴枫,仲妍,吴泉源.基于时间衰减模型的数据流频繁模式挖掘[J].自动化学报,2010,05:674-684.
[7]杨建华.房地产开发项目目标成本管理研究[D].重庆大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[8]董华青,阮慧敏,刘华彦,项斌,艾宁.地方院校卓越工程师培养方案的构建与实践——以浙江工业大学化学工程与工艺专业卓越工程师培养方案为例[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2013,01:93-98.
[9]梁东芝.从欧氏几何的公理模式到希尔伯特的公理化思想[D].山西师范大学,基础数学,2014,硕士.
[10]齐晓慧,王俭臣,单甘霖.基于ESO迭代学习算法的故障估计[J].控制与决策,2015,03:546-550.
[11]范高贤.基于价值网的企业再造研究[D].北京交通大学,2010.
[12]杨义勇.我国海岸带综合管理问题研究[D].广东海洋大学,行政管理,2013,硕士.
[13].中国版本图书馆月度CIP数据精选[J].全国新书目,2014,02:26-200.
[14]宋杨.A公司成品油物流协同研究[D].北京交通大学,2014.
[15]郑滢.基于服务链的电子政府一站式服务研究[D].湖北工业大学,政治学理论,2014,硕士.
[16]李剑.论普通中学特色学校建设[D].江西师范大学,教育学原理,2004,硕士.
[17]史健.基于敏捷方法的软件外包人才培训研究[D].苏州大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[18]李莹莹.城市失能老人社区照顾的研究[D].山东大学,社会工作（专业学位）,2013,硕士.
[19]李小远.小报春（Primula forbesii）自交不亲和机制的授粉实验分析[D].北京林业大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[20]杜宇建.可控震源信号发生器研制[D].吉林大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[21]罗肖.Kirchhoff型方程的标准化解[D].华中师范大学,基础数学,2014,硕士.
[22]全杜娟.几种一年生藜科植物的生活史对策[D].新疆农业大学,植物学,2012,硕士.
[23]张文霞,张巍,刘运奎,徐振元.新型含酰基结构炔胺的合成及应用[J].浙江化工,2014,01:26-28.
[24]杨凯新.机载雷达前视高分辨成像方法研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[25]万文博,蒲薇华,艾德生.锂硫电池最新研究进展[J].化学进展,2013,11:1830-1841.
[26]柏美玉.卟啉类化合物微纳晶的控制生长及性能研究[D].西北师范大学,分析化学,2013,硕士.
[27]谢建.附有先验信息的测量数据处理理论及在大地测量中的应用[D].中南大学,测绘科学与技术,2014,博士.
[28]吕鹏霄.图像情感分类研究[D].燕山大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[29]黄熙.四川盆地三叠纪盐盆富钾卤水富集规律[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2013,硕士.
[30]崔彩凤.石墨烯行业持续健康发展仍需未雨绸缪[J].化工管理,2013,17:47-49.
[31]刘建辉,孙建云,戴廷波,姜东,荆奇,曹卫星.不同小麦进化材料生育后期光合特性和产量[J].植物生态学报,2007,01:138-144.
[32]陈丽媛.评《紫色》中西丽从自我否定到独立的成长历程[D].辽宁大学,英语语言文学,2012,硕士.
[33]赵紫帅,张超,任璐璐,杨哲,朱弘,陈林,刘天西.部分还原的多层氧化石墨烯的制备和表征[J].南阳师范学院学报,2010,12:41-44.
[34]李天瑞,潘无名,杨宁,徐扬.序列模式的性质研究[J].复旦学报(自然科学版),2004,05:758-760.
[35]谭娟.基于SPIHT的改进ROI图像编码算法研究[D].南京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[36]孟和巴吐.乌兰夫牧区经济建设思想研究[D].内蒙古师范大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2012,硕士.
[37]尹景旺.终极关切意义上的逻辑研究[D].西南师范大学,逻辑学,2004,硕士.
[38]宋振强.延长油田子长采油厂精细化生产运营管理研究[D].西北大学,高级工商管理（EMBA）（专业学位）,2012,硕士.
[39]姜强.服务器监控系统服务端设计与实现[D].大连理工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[40]张红军,王君,丁长辉,高江涛,王兴宇.相对保持振幅、频率、相位属性的采集脚印压制技术[J].石油地球物理勘探,2012,S1:15-19+163+162.
[41]郭玮婕.医患关系的博弈分析[D].贵州财经大学,政治经济学,2013,硕士.
[42]张信鹏.山区高墩大跨连续刚构桥的抗震性能研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[43]于立柱.首钢矿业公司烧结厂烧结机燃油计量[J].冶金自动化,2003,05:39.
[44]赵晋泉,周超,陈刚.节点类型扩展连续潮流及其应用[J].电力系统自动化,2013,12:38-43.
[45]焦红瑞,宋珏遐.外商直接投资对农业产业安全的影响[J].中国国情国力,2014,04:46-48.
[46]黄亚超.别样的浪漫主义—约翰·济慈与爱伦·坡的唯美世界[D].大连海事大学,英语语言文学,2013,硕士.
[47]王泽宁.钼纤维增强树脂矿物复合材料机理研究[D].山东大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[48]于波涛.输电线路自适应电流纵差保护的研究[D].华北电力大学（河北）,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[49]伍映雪.论我国暂予监外执行的法律监督[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[50]虞冕.水泥熟料氧化镁形态与膨胀性能研究[D].浙江大学,材料工程（专业学位）,2013,硕士.