[發明專利]一種屬性網絡上事件檢測的交互式可視化方法

在審

• 申請號: 202011292420.3
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112507210A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 于洋;武南南;王文俊;孫英
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F16/9535
• 分類號: G06F16/9535;G06F16/9538
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種屬性網絡上事件檢測的交互式可視化方法，包括如下步驟：1)網絡構建；2)交互操作類型定義及事件定義；3)融合人的交互的目標函數定義；4)屬性網絡上融合人的交互的算法定義；5)子圖可視界面設計及實現。本發明方法通過可視化技術展示子圖，從基于大量的專家的交互操作，不斷優化機器查詢的子圖，以檢測更精準的事件。給出屬性網絡交互查找子圖相關的定義：交互操作，事件；提出融合人的交互操作的目標函數和算法設計，達到動態修正機器找到的最優子圖；利用可視化技術實時展示子圖并與子圖交互。

技術領域

本發明屬于計算機軟件技術領域，具體涉及一種屬性網絡上事件檢測的交互式可視化方法。將網絡中的事件定義為連通節點構成的子圖，在機器檢測的子圖上融合人的交互，并通過可視化子圖允許多次交互，不斷修正機器的事件檢測結果，進而完成屬性網絡的事件檢測，得到更準確的描述事件的子圖結構。

背景技術

事件檢測是數據挖掘領域熱門的研究問題之一，近年來吸引了很多學者，有人在時間序列數據中挖掘事件，也存在在流數據或者網絡中探索事件，我們研究的是基于網絡(有時也被稱為圖)的事件挖掘，重點關注屬性網絡，也就是每個節點帶有屬性描述的網絡。

現有的基于網絡的事件挖掘常用的研究思路是，將事件定義為連通子圖、稠密子圖等，同時定義能夠描述這個子圖屬性的目標函數，在網絡中查找滿足目標函數最大的子圖，將子圖定義為事件。所以現有的工作致力于機器來搜索屬性總體上最異常的子圖。缺少對子圖的可視化，通過人的經驗判定檢測的事件的結果質量，沒有融合人的交互作用。

本發明將機器的查找結果和交互可視化結合起來，相比于傳統的事件檢測方法融入人的經驗和可視化，對機器查詢結果再優化，以獲得更精準的事件。

發明內容

為克服現有技術的不足，提供一種屬性網絡上事件檢測的交互式可視化方法。我們重點發明了以下兩項新的工作：

1)交互事件檢測相關概念的定義；

2)子圖可視交互界面設計及實現。

具體包括以下步驟：

1-1)專家交互操作定義，其中包括增加節點和刪除節點。

交互式添加操作(IAO)：給定從G中檢測到的子圖S，我們將交互式添加操作定義為S⁺(v)，這意味著向子圖S中向添加一個頂點v，該節點v是子圖S的一階鄰居節點(即子圖S的直接相連節點)。S⁺表示向子圖S添加的一組頂點的集合。

交互式刪除操作(IRO)：給定從G中檢測到的子圖S，我們將交互式刪除操作定義為S^-(v)，這意味著從子圖S中刪除S中的頂點v。S^-表示從子圖S中移除的一組頂點集合。

專家操作應該滿足下面的三個基本屬性：

1)每個交互操作都基于機器找到的最佳子圖S⁰；

2)每個IAO：S⁺(v)都滿足節點v是與事件最相關的頂點，即

3)每個IRO：S^-(v)都滿足節點v是事件最不相關的節點，即

v∈{v|P(v)α_max}

1-2)交互操作下的事件定義。給定圖G＝(V,E,P)，在一系列交互式操作(IAO或IRO)的約束下，找到頂點連通子圖S，其中S包含于G，該子集最大化目標函數F(S)，其中

1-3)融合交互操作的目標函數定義。在機器查詢子圖基礎上，融合人的交互操作(IAO和IRO)進一步優化子圖，尋找更大的目標函數的子圖，因此我們定義了目標函數形式如下：