[发明专利]一种基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法及系统

权利要求书

1.一种基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法，其特征在于，所述基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法包括：

根据给定的重叠复杂网络，建立拓扑势场，计算网络中各个节点的拓扑势值；

根据所述各节点的拓扑势值搜索获得拓扑势场中的所有峰位节点，从所有峰位节点中选取每个社区的代表节点；

依次访问各个代表节点，分别以每个代表节点为中心按广度优先向外扩展，确定扩展节点的社区归属；若扩展节点位于拓扑势场的谷位，则为该社区与其他社区的重叠节点，扩展停止；若扩展节点位于拓扑势场的斜坡位，则为该社区的内部节点，扩展继续；

全部代表节点的扩展过程结束后，未被访问过的节点位于拓扑势场的边缘位，是不属于任何社区的孤立节点。

2.根据权利要求1所述的基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法，其特征在于，所述网络中各个节点υ_i的拓扑势值的计算过程为：

其中，n为节点υ_i影响范围内的节点数，节点υ_i的最大影响距离为m(υ_i)为节点υ_i的质量；d_ij为节点υ_i与节点υ_j间的距离，用节点间的跳数进行度量；σ为影响因子，σ∈(0,+∞)，用于控制节点的影响范围；影响因子σ的选取过程为：

其中，N为所述复杂网络包含的节点总数；分别对应为节点υ₁,υ₂,...,υ_i,...,υ_N的拓扑势值；为标准化因子。

3.根据权利要求2所述的基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法，其特征在于，所述节点υ_i的质量m(υ_i)的计算过程为：

m(υi)=(1-d)+d·(m(υ1′)n(υ1′)+m(υ2′)n(υ2′)+···+m(υi′)n(υi′)+···+m(υk′)n(υk′))]]>

其中，υ'_i是与节点υ_i直接相连的邻居节点；k为节点υ_i的邻居节点的个数；m(υ'_i)是节点υ'_i的质量；n(υ'_i)是节点υ'_i的邻居节点的个数；d是调节因子，0≤d≤1；当调节因子d为0时，节点质量均为1，节点间无质量差异；随着d值的增大，节点间质量差异逐渐增大；当调节因子d为1时，节点间质量差异为最大。