[發(fā)明專利]一種基于雙曲接近中心性HCC的重要節(jié)點發(fā)現(xiàn)方法

在審

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• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107368633A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 宋玉蓉;付文豪
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/00;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 田凌濤

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于雙曲接近中心性HCC的重要節(jié)點發(fā)現(xiàn)方法，屬于復雜網(wǎng)絡中重要節(jié)點發(fā)現(xiàn)技術領域。

背景技術

近年來，學者們利用復雜網(wǎng)絡理論對不同類型的復雜網(wǎng)絡進行了深入的研究，而尋找網(wǎng)絡中的重要節(jié)點是主要的研究內(nèi)容之一。在電力網(wǎng)絡中，如何避免和減少城市的大規(guī)模停電而造成的巨大損失；在社交網(wǎng)絡中，如何找到重要節(jié)點從而控制信息的傳播與擴散；在交通網(wǎng)絡中，如何找到重要路段從而避免交通擁堵。對于這些問題，可以通過對網(wǎng)絡結構或網(wǎng)絡節(jié)點屬性的定量分析，找出網(wǎng)絡中的重要節(jié)點。在無向網(wǎng)絡中，常用的指標有度中心性、介數(shù)中心性、接近中心性、k-殼分解和特征向量中心性等，這些指標主要利用網(wǎng)絡中節(jié)點的某種屬性判斷其重要性。在有向網(wǎng)絡中，常用的重要性指標有HITS算法、PageRank算法以及LeaderRank算法，這些算法主要基于隨機游走和信息擴散判斷網(wǎng)絡中節(jié)點的影響力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于雙曲接近中心性HCC的重要節(jié)點發(fā)現(xiàn)方法，結合現(xiàn)有的雙曲空間研究方法，能夠有效提高無向全連通網(wǎng)絡中重要節(jié)點尋找的效率。

本發(fā)明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發(fā)明設計了一種基于雙曲接近中心性HCC的重要節(jié)點發(fā)現(xiàn)方法，用于獲得實際網(wǎng)絡型架構應用中的重要節(jié)點，包括如下步驟：

步驟1.獲得實際網(wǎng)絡型架構應用所對應的無向全連通網(wǎng)絡，并進入步驟2；

步驟2.針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，分別獲得各個節(jié)點的雙曲空間極坐標，然后進入步驟3；

步驟3.分別針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，根據(jù)節(jié)點的雙曲空間極坐標，計算獲得該節(jié)點分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，然后進入步驟4；

步驟4.分別針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，根據(jù)節(jié)點分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，計算獲得該節(jié)點的雙曲接近中心性值，進而分別獲得該無向全連通網(wǎng)絡中各個節(jié)點的雙曲接近中心性值，然后進入步驟5；

步驟5.按雙曲接近中心性值由大至小的順序，針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點進行排序，即獲得該無向全連通網(wǎng)絡中各個節(jié)點按其重要性由高至低的排序。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述步驟2中，針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，采用HyperMap算法分別獲得各個節(jié)點的雙曲空間極坐標。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述步驟3中，分別針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，根據(jù)節(jié)點的雙曲空間極坐標，根據(jù)如下公式：

計算獲得該節(jié)點分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，x_i表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，N表示該無向全連通網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)，M表示該無向全連通網(wǎng)絡的連邊數(shù)目，x_ij表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i和節(jié)點j之間的雙曲距離，(r_i,θ_i)和(r_j,θ_j)分別表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i和節(jié)點j的雙曲空間極坐標，θ_ij表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i和節(jié)點j在極坐標中的角度差。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述步驟4中，分別針對該無向全連通網(wǎng)絡中的各個節(jié)點，根據(jù)節(jié)點分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，按如下公式：

計算獲得該節(jié)點的雙曲接近中心性值，進而分別獲得該無向全連通網(wǎng)絡中各個節(jié)點的雙曲接近中心性值，其中，HCC_i表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i的雙曲接近中心性值，x_i表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i分別到該無向全連通網(wǎng)絡中其它節(jié)點的平均雙曲距離，N表示該無向全連通網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)，x_ij表示該無向全連通網(wǎng)絡中節(jié)點i和節(jié)點j之間的雙曲距離。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述實際網(wǎng)絡型架構應用為電力網(wǎng)絡架構應用、社交網(wǎng)絡架構應用或交通網(wǎng)絡架構應用中的一種。