[发明专利]一种社交网络重叠社区发现系统及其方法

摘要

本发明提出了一种社交网络的重叠社区发现系统及其方法，由数据采集模块对实际网络数据的采集；网络转换模块对采集数据的转换，以邻接矩阵的形式存储原始网络信息；非重叠社区获取模块采用非重叠社区发现方法对网络进行处理，初始时认为单个节点代表一个社区，然后每次合并使模块度增量最大的两个社区，反复迭代直到模块度为最大值，从而得到非重叠社区；重叠社区获取模块通过计算社区中节点与其他社区的隶属度，判断是否应将该节点加入对应社区，从而可以得到重叠节点，同时发现重叠社区。本发明采用的重叠社区发现方法兼顾了社区发现的准确度以及时间复杂度，可用于处理拥有众多节点的社交网络数据。

主权项

一种社交网络重叠社区发现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集实际网络数据，以邻接矩阵的形式存储原始网络信息；(2)采用非重叠社区发现方法对网络进行处理，得到非重叠社区；(3)在步骤(2)中得到的非重叠社区基础上，通过计算社区中节点与其他社区的隶属度，判断是否应将该节点加入对应社区，从而得到重叠节点，也发现网络中的重叠社区；第(2)步中，在非重叠社区发现方法确定何时结束社区划分是通过模块度Q达到最大值完成的，Q=12mΣc∈CΣu,v∈Vδcuδcv(Auv-kukv2m)]]>其中Auv是邻接矩阵，m是网络总边数，V是所有节点的集合，C表示所有社区的集合，ku和kv分别是节点u和v的度；δcu表示节点u是否属于社区c，属于的话该值为1，反之为0；第(3)步中，通过第(2)得到非重叠社区之后，计算社区中节点与其他社区的隶属度，隶属度的求取如下：B(u,c)=Σv∈ceuvΣv∈Veuv]]>euv表示连接节点u和v的边，当euv＝1时，表示节点u和v相连，当euv＝0时，表示两节点没有连接，隶属度反应了节点u与社区c之间的紧密关系；判断将节点添加到社区之后整个网络的模块度Q值是否大于初始时的整个网络的模块度Q0值，大于则将节点添加至该社区，反之，保持社区不变；Q0值计算公式：Q0=12mΣc∈CΣu,v∈VB(u,c)B(v,c)(Auv-kukv2m)]]>其中Auv是邻接矩阵，m是网络总边数，C表示所有社区的集合，V是所有节点的集合，ku和kv分别是节点u和v的度，B(u,c)和B(v,c)分别是节点u和v与社区c之间的隶属度；通过计算社区中节点与其他社区间的隶属度，同时在一定条件下比较Q0值，决定是否将节点添加至对应社区；一个节点属于多个社区，则认为该节点为重叠节点，而具有重叠节点的社区则是重叠社区。