[发明专利]复杂网络中2-club社团的高效挖掘方法

摘要

本发明公开了一种复杂网络中挖掘2-club社团的方法，主要解决现有技术复杂性高、准确性低、拓展性差的问题。其技术方案是：基于复杂网络中的社团是富含相互连接的三元组的区域这一假设，定义2-club社团，并简称为二俱乐部社团，并使用二俱乐部社团对富含相互连接的三元组的区域进行建模；依据边小生境中心性迭代地删去小生境中心性最大的一条边，直到当前网络中的各连通分支均为二俱乐部社团；通过计算二俱乐部社团的二步重叠点集，拓展生成相应的重叠二俱乐部社团。本发明具有简单、高效、准确、无参数限制、可拓展性强的优点，可用于检测复杂网络中的稠密和稀疏社团。

主权项

复杂网络中2‑club社团的高效挖掘方法，其特征在于:(1)设小生境中心性是区分复杂网络中社团内、外边的指标，设二步重叠点集是重叠二俱乐部社团的部分节点；(2)计算复杂网络中各边的小生境中心性：2.1)定义复杂网路中由三条顺序连接的边组成的无环路径为P₄结构，设G＝(V,E)为无权无向网络，V为节点集合，E为边集合；2.2)使用以下三种延伸方法，将无权无向网络中任意边参与构成的P₄结构分为三种类型：从第j个节点出发，连续延伸两步后与边形成无环或含环路径，定义其中的无环路径为第一类P₄结构，其个数为：其中x_n∈N(j)‑{i}，N(j)表示第j个节点的邻居节点集合，表示第x_n个节点的度，表示第一种延伸方法中与边产生的含环路径的个数；分别从第i、j个节点出发各延伸一步后与边可形成无环或含环路径，定义其中的无环路径为第二类P₄结构，其个数为：其中，k_i、k_j分别表示第i、j个节点的度，表示第二种延伸方法中与边产生的含环路径的个数；从第i个节点出发连续延伸两步后与边可形成无环或含环路径，定义其中的无环路径为第三类P₄结构，其个数为：其中z_n∈N(i)‑{j}，N(i)表示第i个节点的邻居节点集合，表示第z_n个节点的度，表示第三种延伸方法中与边产生的含环路径的个数；2.3)计算无权无向网络中任意边参与构成的三角形结构个数为：$C_{i\↔j}^{\′}=|N\left(i\right)\∩N\left(j\right)|;$2.4)根据步骤2.2)和2.3)的结果，将无权无向网络中任意边的小生境中心性定义为：$C_{i\↔j}=C_{i\↔j}^F+C_{i\↔j}^S+C_{i\↔j}^T+\frac{min(k_i-1,k_j-1)}{C_{i\↔j}^{\′}+1};$(3)计算当前网络中各连通分支的直径；(4)判断是否存在直径大于2的连通分支，若存在，则删除直径大于2的连通分支中具有最大小生境中心性的边，重新计算该边影响范围内各边的小生境中心性，重复步骤(3)；否则，执行步骤(5)；(5)根据用户需要，判断是否需要计算重叠二俱乐部社团，若需要，执行步骤(6),否则，执行步骤(7)；(6)计算各连通分支的二步重叠点集，并将其加入相应的连通分支；6.1)设无权无向网络的任意连通分支M＝(V_M,E_M)，其中V_M、E_M分别表示连通分支M的节点和边集合；6.2)定义连通分支M的邻域为：$Neighbor\left(M\right)=\left\{u\right|(u,v)\∈E,v\∈V_M,u\∈V,u\∉V_M\},$其中u表示复杂网络中的第u个节点，v表示连通分支M中的第v个节点；6.3)定义连通分支M的二步重叠点集为：$OS\left(M\right)=\left\{y\right|\∀v\∈V_M,gd(v,y)\≤2,and\frac{|N\left(y\right)\∩V_M|}{\left|V_M\right|}\>0.5,y\∈Neighbor\left(M\right)\},$其中，y表示连通分支M的领域中的第y个节点，gd(v,y)表示第y个节点和第v个节点之间的最短距离；(7)输出当前各连通分支作为无权无向网络G的二俱乐部社团。