[發明專利]一種基于元路徑的異構網絡鏈路預測的方法

有效

• 申請號: 201910904558.5
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110677284B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 段大高;尹丹琪;韓忠明;楊偉杰;劉文文
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: H04L41/147
• 分類號: H04L41/147;H04L41/14;H04L41/12;G06F16/901;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 張海青

本發明公開一種基于元路徑的異構網絡鏈路預測的方法，利用元路徑處理異構網絡豐富且復雜的語義，從網絡中抽取元路徑實例并學習網絡節點權重，綜合網絡拓撲特征以更新網絡節點嵌入，利用更新的網絡節點嵌入，可以做分類、聚類及鏈路預測等工作，在實際生活中應用性高，能夠有效提高異構網絡的分類、聚類及鏈路預測等工作的準確率。

技術領域

本發明涉及數據挖掘技術領域，特別是涉及一種基于元路徑的異構網絡鏈路預測的方法。

背景技術

隨著科技的發展和大數據時代的來臨，推薦系統應運而生，其旨在幫助用戶在海量數據中更便捷的找到用戶最感興趣的內容。鏈路預測是復雜網絡與信息科技之間的橋梁，它可以有效恢復缺失鏈接和預測即將出現的鏈接，且是實現推薦系統的一個重要方法。現實生活中的網絡交錯復雜，給鏈路預測的準確度帶來了很大挑戰，一個有效的鏈路預測方法可以為用戶提供準確的預測結果，有重要的應用價值。然而現有的網絡鏈路預測方法往往忽略網絡的異構性給鏈路預測帶來的影響，現有方法大多針對的是同構網絡，但大部分現實網絡都是異構的。異構網絡由于節點及其連邊具有極大的復雜性，包含豐富的語義信息，進行有效的網絡鏈路預測較為困難，且同構網絡中的大多數方法并不能直接應用于異構網絡中，所以針對異構網絡提出有效的網絡鏈路預測方法是非常必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于元路徑的異構網絡鏈路預測的方法，以解決上述現有技術存在的問題，使用戶在海量數據中更便捷的找到用戶最感興趣的內容并且準確性更高。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于元路徑的異構網絡鏈路預測的方法，包括如下步驟：

步驟一、確定是否為異構網絡，所述異構網絡為：如果一個網絡中節點對象的類型|A|1或關系類型|R|1，根據節點類型連接而成不同關系類型，不同的關系類型加節點組建成的即為異構網絡，所述節點類型為不同類型的節點，所述關系類型為不同類型的邊；

構建異構網絡具體方法為：將同一類節點排成一列，有幾種類型的節點就排幾列，在節點列與節點列之間實現連邊，構建出異構網絡G＝(V,E)，，在異構網絡中，不同類型節點間組建成一條元路徑P，定義為元路徑，其中V_i∈V,i∈{1,2,…,k},R_i∈R,i∈{1,2,…,k-1},R是節點間關系的集合,即R＝(R₁,R₂,…,R_k-1)；從異構網絡中提取出包含不同關系類型的元路徑，所述元路徑將異構網絡的多種類型的節點和邊建立起聯系，表達出節點的網絡拓撲結構特征；

步驟二、從網絡中提取元路徑：元路徑有不同長度，一條元路徑包含幾個節點即長度為幾，利用棧這種數據結構，枚舉生成所有路徑長度小于5的元路徑；

具體方法為：輸入異構網絡的節點數列V＝(v₁,v₂,…,v_n)和鄰接矩陣A，設定合理的元路徑長度為限制條件，給定起始節點類型，初始化棧，在棧里存放元路徑，若兩個類型節點之間可以存在連邊，將后者壓入棧，不斷向里壓入合理節點，最長到元路徑長度l5，(即每條元路徑包含不超過四個節點對象) 時結束，棧滿時將站內節點元素組成的元路徑添加到元路徑集合P中，最后輸出給定起始節點的所有的元路徑集合P，則給定兩類起始節點，兩次棧運算輸出每一類起始節點引導的所有的元路徑集合P＝(P₁,P₂,…,P_n)，生成的元路徑是在有效長度范圍內所有的元路徑，即理論上合理的元路徑；