[发明专利]一种基于属性图信息的社团检测方法

权利要求书

1.一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对复杂网络的数据进行预处理，构造网络图；

S2：将网络图构造成属性图，其中包括：将两个节点之间的关系强度映射成所在边上的权重，每个节点的强度映射成节点上的权重；

S3：给定查询节点q和正整数k，在属性图上计算极大(s,c,k)-clique的模型；

S4：优化计算极大(s,c,k)-clique的模型的算法。

2.根据权利要求1所述的一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，S2中构造的属性图中包括四个元素，即G＝(V,E,S,C),其中V表示节点集合，E表示边集，S和C分别表示图中节点权重集合和边上的权重集合；

给定G的一个子属性图G’和查询节点q，子属性图G’的权重W(G’)＝(s’，c’)，其中s’是图中除q之外的其他顶点的最小权重，c’是子属性图中所有边的最小权重。

3.根据权利要求2所述的一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，在步骤S3中，当给定一个属性图G＝(V,E,S,C),一个查询节点q和一个正整数k时，需要计算属性图中所有的极大(s,c,k)-clique；一个极大的(s,c,k)-clique指的是包含q的k-clique，且一个极大的(s,c,k)-clique的权重W＝(s,c)满足极大性,即不存在另一个包含q的k-clique的子属性图的权重W’＝(s’,c’)使得s’≥s且c’c或者c’≥c且s’c，其中k为节点个数。

4.根据权利要求3所述的一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，计算所有的极大(s,c,k)-clique的步骤为，

S31:计算属性图中包含q的极大(k-1)-core，因为所有的k-clique都会包含在(k-1)-core中，且计算k-core的算法是线性的；

S32:计算图中所有包含查询节点q的k-clique，具体方法包括以下步骤：

S321:初始化结果集R＝{q},候选集P＝{N(q)}，其中N(q)是q的邻居集合；

S322:当P不为空时，每次从P中选择一个节点u,N(u)是u的邻居集合，使得N(u)∩P最大；

S323:对于每一个v∈P\N(u)，将v加入结果集R中，令P’＝P∩N(v)更新候选集，计算同时包含q和v的k-clique；

S324：当|R|＝k时，当前的R就是要求的一个k-clique，之后将P’恢复成P，并且将v从候选集中删除，若P为空，则算法终止，否则返回S323；

S33：计算每个k-clique的权重；

S34：找出所有满足极大性的k-clique，即为需要找的所有的极大(s，c，k)-clique。

5.根据权利要求1所述的一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，

步骤S4中，优化计算极大(s，c，k)-clique的模型的算法，具体的计算步骤如下：

S41：计算图中包含q的极大(k-1)-core，如果不存在则算法终止，否则继续执行；

S42：对q的所有邻居按照s值递减进行排序，令s*是包含q的k-clique中最大的s值，且c’是对应的最大的c值，计算出(s*，c’)对应的k-clique；

S43：若S42中找不到对应的k-clique，则算法终止，若能找到，则将它们放入结果集中，继续进行下一步；

S44：删除图中权重不大于c’的边；

S45：重新回到41。

6.根据权利要求1所述的一种基于属性图信息的社团检测方法，其特征在于，

步骤S4中，优化计算极大(s，c，k)-clique的模型的算法，具体的计算步骤如下：

当给定查询节点q和参数k时，图中存在一个比较大的k’-clique，其中k’＞k，且q和任意另外k-1个节点组成的k-clique都是满足极大(s，c，k)-clique的定义；在这种情况下，需要计算的k-clique的数目为C(k’，k)，当k’＞＞k时，具体的计算步骤如下：

S4-1：计算图中包含q的极大(k-1)-core，如果不存在则算法终止，否则继续执行；

S4-2：计算图中包含q的k-clique中可能的最大的c值，具体的公式如下：

c_Δ＝argmax_C≥0{|{v∈N(q)|C(q，v)≥c}|≥k-1}

S4-3：令c_δ为图中最小的边权重，当c_Δ＝c_δ时，直接计算包含q的极大clique；若c_Δ≠c_δ，令s*是包含q的k-clique中最大的s值，且c’是对应的最大的c值，计算满足权重为(s*，c’)的极大clique，之后可以根据极大clique提取出k-clique，即q和任意的k-1个节点；

S4-4：令s_δ为图中除q之外的最小顶点权重，如果s*＝s_δ或者c’＝c_Δ，则算法终止；否则，执行下一步；

S4-5：删除图中权重不大于c’的边；

S4-6：重新回到S4-1。