[发明专利]一种基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法及系统

摘要

本发明提供一种基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法及系统，该方法包括根据给定的重叠复杂网络，建立拓扑势场，计算网络中各个节点的拓扑势值；搜索获得拓扑势场中的所有峰位节点，从所有峰位节点中选取每个社区的代表节点；以每个代表节点为中心按广度优先向外扩展，若扩展节点位于拓扑势场的谷位，则为该社区与其他社区的重叠节点，扩展停止；若扩展节点位于拓扑势场的斜坡位，则为该社区的内部节点，扩展继续；全部代表节点的扩展结束后，未被访问过的节点位于边缘位，是不属于任何社区的孤立节点。本发明考虑了节点质量的差异性，利用了拓扑势场的峰谷结构，根据节点在拓扑势场中的位置进行重叠复杂网络社区发现，社区划分准确，效率高。

主权项

一种基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法，其特征在于，所述基于拓扑势的重叠复杂网络社区发现方法包括：根据给定的重叠复杂网络，建立拓扑势场，计算网络中各个节点的拓扑势值；根据所述各节点的拓扑势值搜索获得拓扑势场中的所有峰位节点，从所有峰位节点中选取每个社区的代表节点；所述峰位节点为自身拓扑势值大于所有邻居节点的拓扑势值的节点；若两个峰位节点的距离小于所述两个峰位节点中拓扑势值较大的节点为社区的代表节点，另一个拓扑势值较小的节点称为合并峰位节点；否则每个峰位节点均为各自社区的代表节点；其中，σ为影响因子，σ∈(0,+∞)，用于控制节点的影响范围；依次访问各个代表节点，分别以每个代表节点为中心按广度优先向外扩展，确定扩展节点的社区归属；若扩展节点位于拓扑势场的谷位，则为该社区与其他社区的重叠节点，扩展停止；若扩展节点位于拓扑势场的斜坡位，则为该社区的内部节点，扩展继续；所述谷位和斜坡位的判断依据为当前待判断的节点与自身下一跳节点的拓扑势值的大小；具体判断过程包括：若当前节点的下一跳所有节点的拓扑势值均上升，且当前节点所属社区无合并峰位节点，则当前节点位于谷位；若当前节点的下一跳节点的拓扑势值部分上升部分下降，且当前节点在多个峰位节点的影响范围内，则当前节点位于谷位；若当前节点的下一跳所有节点的拓扑势值均下降，则当前节点位于斜坡位；若当前节点的下一跳所有节点的拓扑势值均上升，但当前节点所属社区存在合并峰位节点，且合并峰位节点是除代表节点外距离当前节点最近的峰位节点，则当前节点位于斜坡位；若当前节点的下一跳节点的拓扑势值部分上升部分下降，但当前节点只在自身所属社区的峰位节点的影响范围内，则当前节点位于斜坡位；全部代表节点的扩展过程结束后，未被访问过的节点位于拓扑势场的边缘位，是不属于任何社区的孤立节点。