[发明专利]一种动态网络布局加速方法

权利要求书

1.一种动态网络布局加速方法，其特征在于，包括步骤：

对网络节点进行聚类得到网络初始的子网结构划分；

遍历网络中的最下级子网，采用基于多重约束的力引导布局算法对子网内节点进行布局调整；

遍历网络层级中具有相同父节点的子网构建关系网络，并确定子网间的理想距离；

根据子网间的理想距离，采用基于时变参数的压力模型对子网间布局进行调整，包括步骤：

定义基于时变参数的压力模型DStress(X)为式(7)：

DStress(X)＝S_static+α·S_temp (7)

其中S_static为当前布局中的压力函数，定义为式(8)：

其中，x_p为子网p的布局位置，x_q为子网q的布局位置，d_pq是子网p和子网q之间的连接E_pq的理想距离，v_pq＝1/(||d_pq||²)是压力系数；

S_temp为子网节点的时间演化参数所产生的时空约束；对于子网p，S_temp定义为式(9)：

其中m为当前网络层级内的子网数目，x_p为子网p的布局位置，t为时间片，为子网p在上一时间片的布局位置，令EN_p＝∑_j∈pE_j(t)为当前时间片子网p中所有节点的时间演化参数总和，E_j(t)为当前时间片子网p中节点j的时间演化参数，j∈p，时变参数矩阵e_pp表示为式(10)：

式(10)中

α为时空约束参数；

基于时变参数的压力模型对子网布局进行迭代调整，在第h次迭代时，子网位置矩阵X^(h)的计算方法为式(11)：

(R+αE)X^(h)＝S(X^(h-1))X^(h-1)+αEX_t-1 (11)

其中，E为子网中所有节点的时间演化参数总和，对子网p和子网q，R表示为

S(X)表示为S(X)为所述压力函数；

每次布局迭代后，计算迭代前后子网布局压力的改变情况，当布局压力变化量小于压力阈值ε时终止整个迭代过程，如式(12)所示：

遍历整个网络层级结构，自底向上依次对网络中的子网布局以及位置调整，并逐级传播，实现对整体网络的布局。

2.根据权利要求1所述的一种动态网络布局加速方法，其特征在于，所述对网络节点进行聚类得到网络初始的子网结构划分，包括步骤：

步骤201，记录原始网络层级深度为0，为网络的初始层级；

步骤202，基于核心簇的子网结构划分：根据配置文件计算当前网络中的核心簇，并基于所述核心簇对网络节点进行聚类，得到当前网络中的子网划分结果，记录子网层级深度为当前网络层级深度加1；

步骤203，通过深度优先方法对网络结构进行划分：依次遍历当前网络中的子网，对于每个子网，采用步骤202的方法继续对其进行聚类；

步骤204，判断当前网络中的子网层级深度是否小于或等于设定阈值γ；若是，则转至步骤205；反之，则停止聚类，转至步骤206；

步骤205，判断所有子网是否已经遍历完毕；若是，则转至步骤206；反之，转至步骤202；

步骤206，返回上一网络层级；

步骤207，判断当前网络层及深度是否为0；若是，则表示算法已完成对整个网络的层次划分，转至步骤208；反之，则转至步骤202；

步骤208，自顶向下输出网络层级间子网的从属关系，以及最下级子网所包含的节点与连接关系，作为网络的层级初始划分结果。