[发明专利]在图形中进行层次社区检测的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在G＝(V，E)(812)中使用顶点V和边E确定社区的装置(806)，其特征在于，所述装置(806)用于：

首先使用标记图(G1＝V1，E1)以迭代循环计算压缩图，其中所述图形G＝(V，E)充当用于所述迭代循环的第一次迭代的标记图，所述压缩图充当用于所述迭代循环的下一次迭代的标记图，直到表示当前迭代的压缩图的社区的连通性的图形模块化值相对于先前计算的压缩图的图形模块化值稳定或反向，

其中所述装置用于通过以下方式对每次迭代的压缩图进行递归计算：

为所述标记图(G1)的V1中的每个顶点v获得社区之间的所有顶点移动，其中任意两个社区之间的顶点移动是所述标记图(G1)的E1中的边e，连接来自所述两个社区的两个顶点，

当不存在顶点移动时，停止所述迭代循环，

当存在至少一个可能的顶点移动时，从所获得的社区之间的顶点移动创建顶点社区的有向解耦图(D(G1))，其中所述有向解耦图(D(G1))的每个顶点表示所述标记图的相应社区，并且所获得的社区之间的顶点移动表示为所述有向解耦图(D(G1))的各边，

对所述有向解耦图(D(G1))的各边进行过滤以获得过滤的有向解耦图(FD(G1))，其中所述过滤的有向解耦图(D(G1))的每个顶点只有入边或出边，

并且使用来自所述过滤的有向解耦图D(G1)的各边的社区标签更新所述标记图(G1)的顶点以创建更新图(G1’)；

通过将所述更新图(G1’)的每个社区的顶点合并为单个顶点并将所述压缩图的顶点对之间的多条边合并为相应顶点对之间的具有汇总权重的单条边来创建当前迭代的压缩图；

输出最后一次迭代的压缩图，所述最后一次迭代的压缩图表示第一次迭代的标记图的计算层次社区。

2.根据权利要求1所述的装置(806)，其特征在于，还用于通过将每个顶点放入相应社区中使用社区标签初始化所述输入图(G)的顶点来获得所述标记图(G1)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(806)，其特征在于，还用于将所述标记图(G1)分布在分布式计算系统(802)的节点(804)上，并且为了获得可能的顶点移动，其中每个节点(804)计算所述标记图(G1)的至少一个不同顶点的可能顶点移动。

4.根据前述权利要求1所述的装置(806)，其特征在于，所述装置包括多个处理器(808)，所述处理器用于并行计算所述压缩图，每个处理器针对至少一个不同的社区执行，合并所述顶点，过滤后的有向解耦图(D(G1))的每个社区为单个顶点，并将压缩图的重复边合并为单条边。

5.根据前述权利要求1所述的装置(806)，其特征在于，所述图形模块化表示全局成本函数，其指示所述压缩图的每个社区内的顶点之间的边的密度与所述压缩图的不同社区的顶点之间的边的密度的比较情况。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的装置(806)，其特征在于，处理器(808)中的一个处理还用于根据为每个顶点表示每个顶点移动的相应社区内的顶点之间的边的密度的变化而计算的局部移动模态值从所计算的社区之间的可能的移动中选择顶点移动，其中根据所述选择的顶点移动创建顶点社区的有向解耦图(D(G1))。

7.根据前述权利要求1所述的装置(806)，其特征在于，所述装置用于通过执行以下操作来创建和过滤所述有向解耦图(D(G1))：

根据顶点移动局部模态值从所述计算的可能的移动中选择第一顶点移动；

根据所述选择的第一顶点移动指定第一发送器社区和第二接收器社区，其中所述发送器社区表示第一顶点移动的顶点的原点，并且所述接收器社区表示第一个顶点移动的顶点的目标点；

迭代处理剩余的移动：

根据表示来自所述剩余可能的移动的边的密度中的最显著变化的局部移动模态值从所述计算的可能的移动中选择另一顶点移动，

当来自另一顶点移动的顶点的原点位于所述接收器社区中的一个且终点位于所述发送器社区中的一个时过滤另一顶点移动，

根据所述选择的第二顶点移动指定另一发送器社区和另一接收器社区。