[發明專利]一種基于NMF的復雜網絡社團間重要節點挖掘方法在審

申請號：	202011165087.X	申請日：	2020-10-27
公開（公告）號：	CN112307082A	公開（公告）日：	2021-02-02
發明（設計）人：	張妍	申請（專利權）人：	陜西大步實業有限公司
主分類號：	G06F16/2458	分類號：	G06F16/2458;G06Q50/00
代理公司：	西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223	代理人：	吳林
地址：	710061 陜***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 nmf 復雜網絡社團重要節點挖掘方法
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【說明書】：

本發明涉及網絡節點技術領域，公開了一種基于NMF的復雜網絡社團間重要節點挖掘方法，包括以下步驟：基于NMF，獲得社團歸屬指示矩陣H；對于所有節點，分別計算H?ratio、H?community、w_i(j)值，并分別獲得其重要性指標H?node?com值；利用H?node?com對節點進行降序排列，從前至后獲得社團間的重要節點，這種復雜網絡社團間重要節點挖掘方法，在獲得復雜網絡社團結構的同時，設計相應的社團間重要節點評價指標，利用該指標可以順利發現處于社團間的節點集合，并對這些節點在社團間的重要性進行排序，從而獲得社團間的重要節點，該方法簡單有效，對于研究社交網絡、疫情擴散等實際應用非常有意義。

技術領域

本發明涉及網絡節點技術領域，特別涉及一種基于NMF的復雜網絡社團間重要節點挖掘方法。

背景技術

挖掘重要的用戶節點對于網絡結構的分析，信息傳播等都具有重要意義，也是人們在社團發現時重點關注的問題之一。通常人們更注重尋找整個網絡中的重要用戶，然而，在復雜網絡理論中，節點的影響力是有限的，從社團結構的角度尋找重要節點更具有實際意義，如圖1所示，在三個社團內，白色圓圈代表的節點作為末端節點，沒有信息中轉，而黑色、灰色圓圈示的節點在社團內有信息匯聚、中轉、擴散的重要作用，而灰白相間的節點在與外部社團溝通方面擔當了重要角色，可見，基于社團角度研究節點的重要性也是十分有意義的。特別是灰白相間的節點，它是社團與社團之間進行交互、信息在社團之間擴散的關鍵。挖掘社團間重要節點對于研究社交網絡、疫情擴散等實際應用非常有意義。

評估節點的重要性是研究復雜網絡的重點之一。很多描述節點重要性的指標被相繼提出。基于網絡結構的重要節點度量指標可以分別從網絡的局部屬性、全局屬性、網絡的位置和隨機游走等四個角度進行設計。現有技術重點是從整個網絡的角度來定義和挖掘重要的節點，少數技術考慮到節點的影響力都是有限的，重點從社團角度挖掘重要節點，它們主要分析了組成社團結構的重要節點，討論社團及其領袖節點在網絡中的意義。事實上，雖然社團內部之間聯系緊密，社團內部節點與外部聯系比較稀疏，但是社團總是存在與外部進行聯系的節點，這些節點對于信息從社團內部擴散到社團外部，以至于整個網絡都具有重要意義，因此挖掘這些社團間的重要節點對于復雜網絡分析也具有重要意義，而此方面的方法鮮有涉及。

發明內容

本發明提供一種基于NMF的復雜網絡社團間重要節點挖掘方法，設計相應的社團間重要節點評價指標，利用該指標可以順利發現處于社團間的節點集合，并對這些節點在社團間的重要性進行排序，從而獲得社團間的重要節點。

本發明提供了一種基于NMF的復雜網絡社團間重要節點挖掘方法，包括以下步驟：

S1、利用非負矩陣分解模型NMF獲得復雜網絡的社團歸屬矩陣 H；

S2、利用社團歸屬矩陣H尋找社團間的重要節點

S21、獲得社團內節點與外部社團的聯系程度H-community；

S22、獲得社團間節點的社團外分布權重H-ratio；

S23、獲得社團間節點在本社團內部的權重w_i(j)；

S24、社團間節點的綜合評價

結合H-ratio、H-community和w_i(j)，獲得評價節點社團間重要性的指標H-node-com為：

H-node-com＝H-ratio*H-community*w_i(j)；

S25、利用評價節點社團間重要性的指標H-node-com對節點進行降序排列，從前至后獲得社團間的重要節點。