[发明专利]一种利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法

权利要求书

1.一种利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，包括以下步骤：

步骤1、将输入的数据集转换成相应的网络的邻接矩阵；

步骤2、计算网络中每条边的聚类特性JC(e_xy)和扩散特性KD(e_xy)；

步骤3、根据前述步骤中每条边的聚类特性和扩散特性，定义综合指标CD(e_xy)＝α×JC(e_xy)+(1-α)×KD(e_xy)，α∈(0,1)，并将其作为网络中边的拓扑权重值，其中参数α用来衡量边聚类和扩散特性的相对重要程度；

步骤4、生成带权的邻接矩阵，并将其按随机抽样的方法划分为训练集和测试集，划分后应保证训练集网络的连通性，划分比例为9：1；

步骤5、将拓扑权重值CD(e_xy)应用到WCN,WAA,WRA,WLP指标中，生成相对应指标WCD-CN,WCD-AA,WCD-RA,WCD-LP,其定义如下所示：

步骤6、根据公式(1)-(4)，计算被预测节点对x,y的相似度分数S_xy，并生成相应的sim矩阵；

步骤7、根据相似度矩阵，测试集和不存在边集合，计算各个指标的AUC值。

2.根据权利要求1所述的利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，其特征在于：所述步骤1是网络的输入与构建，将网络的边列表linklist文件格式转换成网络的邻接矩阵。

3.根据权利要求1所述的利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，其特征在于：所述步骤2中，聚类特性JC(e_xy)＝|{Δ_xyk:Δ_xyk∈Δ_G}|，式中Δ_xyk表示以x,y,k为顶点组成的三角形，Δ_G表示网络中所有的三角形构成的集合，JC(e_xy)表示以节点x,y为顶点组成三角形的数目。

4.根据权利要求1所述的利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，其特征在于：所述步骤2中，扩散特性其中Γ(x,y)表示节点x,y的邻居节点集合，Γ(x,y)\x,y表示节点x,y的邻居节点集合中去除节点x,y后构成的集合，指在集合Γ(x,y)\x,y中不能和节点x,y构成三角形的节点的集合。

5.根据权利要求1所述的利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，其特征在于：所述步骤4中，将步骤3中生成的权重赋值给每一条边，生成带权重的邻接矩阵，接着将网络划分成训练集和测试集。

6.根据权利要求1所述的利用网络拓扑特性构建加权网络的链路预测方法，其特征在于：所述步骤4中，保证训练集网络的连通性的方法为，随机选择一条边，判断去掉这条边之后，所选边的两端节点是否可以通过网络中的其他边相连，若两端节点可达，则把这条边放入测试集，否则重新选边。