[发明专利]一种复杂网络关键节点识别方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种复杂网络关键节点识别方法及系统，首先，获取每对相连节点间连接关系的权值；其次，利用获取的权值及预设概率分布函数，分别地计算每对相连节点间连接关系的新权值；再次，根据每对相连节点间连接关系的新权值，确定每个节点的重要级别；最后，将复杂网络中重要级别最大的节点作为关键节点。从而，达到快速、准确识别复杂网络中关键节点的目的。

技术领域

本发明涉及复杂网络分析技术领域，特别是涉及一种复杂网络关键节点识别方法及系统。

背景技术

复杂网络是一种呈现高度复杂性的网络，具有大量的节点与连接关系。目前，已有多种网络被证实属于复杂网络，如社交网络、电力网络、铁路交通运输网络、流行疾病传播网络等。

在复杂网络中，某些节点对整个网络而言至关重要，我们将其称之为关键节点。以社交网络为例，每个节点均代表一个社会人，若按照节点的社会影响力划分，在所有节点中，对其它节点影响力较大的节点便是该社交网络的关键节点，这些关键节点代表的社会人往往拥有较多的关注人群、社会财富及核心社会影响力，对整个社交网络起到重要作用。因此，准确识别复杂网络中的关键节点，对研究整个复杂网络意义重大。

当前，复杂网络关键节点的识别方式多以K-shell算法为基础，该算法递归地移去复杂网络中连接关系较少的节点，将最终保留在网络中且与其它节点连接关系较多的节点，认定为该复杂网络的关键节点，该方式能够有效去除位于复杂网络边缘上的节点。然而，在复杂网络中，经常存在某些节点，虽然与其它节点的连接关系较少，但是这些节点在整个网络中起到连接桥梁的作用，对网络的正常功用具有重要作用，理应属于复杂网络的关键节点，然而，采用传统的K-shell方式将会使这种关键节点被误去除，从而不能准确、全面地识别复杂网络中的关键节点。

发明内容

本发明实施例中提供了一种复杂网络关键节点识别方法及系统，以解决现有技术不能准确、全面地识别复杂网络中的关键节点的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种复杂网络关键节点识别方法，应用于相连节点间的连接关系具有权值的复杂网络，包括：

获取每对相连节点间连接关系的权值；

利用所述权值以及预设概率分布函数分别计算每对相连节点间连接关系的新权值；

根据每对相连节点间连接关系的新权值，确定每个节点的重要级别；

将复杂网络中重要级别最大的节点作为关键节点。

可选的，所述根据每对相连节点间连接关系的新权值，确定每个节点的重要级别，包括：

根据相连节点间连接关系的新权值，以及预设阈值获取删除条件；

判断复杂网络中是否存在满足删除条件的节点，

如果存在，删除复杂网络中满足删除条件的节点以及所述节点的连接关系，并重新生成复杂网络；

将本次被删除的节点确定为第X重要节点，所述X的值与当前的预设阈值一致；

对重新生成的复杂网络，继续判断是否存在满足删除条件的节点；

如果不存在，将预设阈值的数值增加1；采用新的预设阈值重新执行以上步骤，直至复杂网络中的所有节点均被删除。

可选的，所述利用所述权值以及预设概率分布函数分别计算每对相连节点间连接关系的新权值，包括：

采用以下概率分布函数计算每对相连节点间连接关系的新权值：