基于网络势能的社区结构挖掘方法

摘要

本发明提供一种基于网络势能的社区结构挖掘方法，该方法是将物理中势能的概念引入到复杂网络中，定义了复杂网络的节点势能、网络势能，通过最优化势能函数，对复杂网络进行划分，最终挖掘出复杂网络中的社区结构。由于网络势能可以较好地利用网络的拓扑信息，反映出整个网络拓扑结构的紧密程度，所以该方法大大提高了社区结构的检测精度。

主权项

一种基于网络势能的社区结构挖掘方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步，对网络邻接矩阵做数据预处理；第二步，对于预处理后的网络数据，分析网络的拓扑结构，建立距离矩阵；第三步，基于网络节点的距离矩阵，将网络中的每个节点看成一个引力场的源，得到网络中任意两个节点之间的势能，从而计算整个网络的网络势能；第四步，通过最优化势能函数删除网络中的边；第五步，更新距离矩阵，并查看是否生成了独立的子网络，如果没有，则回到第四步，如果有独立的子网络产生，则检验划分生成的子网络是否符合预先设定的强弱社区结构，若计算结果符合强弱社区结构，则转第一步；若计算结果不符合强弱社区结构，则转第六步；第六步，对于第五步得到的结果，重新构造原始网络图，将第一步中预处理掉的节点，重新加入原始网络图中，并且属于与其直接相连的节点所在的社区。