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专利号: 202310277594X
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-10-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于分配与分裂的动态社区检测方法,该方法由以下步骤实现:

0 1 t T t t t

步骤一、设定动态网络用网络序列G={G ,G ,…,G ,…,G}表示;其中G=(V ,E)为时间t上的快照网络,t=0,1,…,T;

t t t

V={u|u=1,2,…,n}为快照网络G中n个节点的集合;

t

为快照网络G中m条边的集合,t t

所述 为从节点u到节点v的边,其中

0 1 t T

CS={CS ,CS ,…,CS ,…,CS}为网络序列G的社区结构,其中 为t

快照网络G的k个社区;

0

步骤二、采用基于公共邻居聚类熵节点相似性的静态社区划分方法实现快照网络G 的

0 t‑1 t‑1 t t

自动社区检测获得社区结构CS ,在CS 中移除从G 到G所消失的节点并将其作为G的初始社区结构步骤三、确定活动节点集

t

对于每个节点u ,连接社区 的内外边之差大于零的节点称为活动节点并构建活动节点集为t

步骤四、识别G 中的活动节点集 将活动节点集 中的每个活动节点 从中移除并为其分配社区,获得社区结构具体过程为:

对活动节点集 中的每个活动节点,按照度值降序排列,采用Salton指标依次为中的活动节点 找到其相似邻居节点,当相似邻居节点已经属于社区 时,则活动节点 被分配到社区 否则,将活动节点 与其相似的邻居节点合并创建一个新的社区;若其相似邻居节点同样为 中的节点,则不再为活动节点 分配社区,最终获得分配后的社区结构步骤五、对步骤四获得的社区结构 进行合并优化,获得第一阶段社区结构 具体过程为:步骤五一、根据模块度增益ΔQij计算所述社区结构 中每一对相邻社区之间的模块度增益;

步骤五二、选择模块度增益最大的两个社区 将所述两个社区 合并形成新的社区;

步骤五三、重复步骤五二,直到模块度增益为负,获得第一阶段的社区结构步骤六、确定增边节点集t‑1 t‑1 t‑1 t‑1 t t对于每个节点u ∈V ,若节点u 的度值从G 到G发生变化,节点u则被称为变更节t t‑1 t t‑1 t t‑1 t点,VC={u|d(u )≠d(u)}为变更节点集,d(u )和d(u)分别为节点u 和u的度值;

t t t

设定边 为新生边,节点u和节点v 属于变更节点集VC和社区 节点u 则被称为增边节点 所述增边节点集为 用下式表示为:t‑1 t

式中, 为从G 到G 的新生边;

步骤七、确定局部社区

当增边节点 时,将增边节点 与其同属于增边节点集 的邻居节点合并形成局部社区,定义增边节点 在t时刻的局部社区为 用下式表示为:式中, 为增边节点 的邻居节点集合;

t t

步骤八、确定单例社区C_Sig(u);

t

对于社区 中的节点 则为节点u 创建一个单独的社区,所述t t

单例社区C_Sig(u)为:t

步骤九、根据步骤七获得的局部社区 和步骤八获得的单例社区C_Sigt t(u),将第一阶段的社区结构 中的社区进行分裂再合并优化获得最终社区结构CS;具体过程为:t

步骤九一、对于 中的每个社区 若节点 为增边节点,则访问节点u的邻t居节点集 将节点u 与其属于 的邻居节点合并,构建局部社区t t t

否则,为节点u 创建一个单例社区C _Sig(u);若社区 中的节点已经存在于某个局部社区中,则不再为其创建新的局部社区;获得分裂的社区结构步骤九二、根据所述模块度增益ΔQij,计算 中每一对相邻社区之间的模块度增益,选择模块度增益最大的两个社区 将其合并形成新的社区;

依次访问每个第一阶段的社区结构 中的每个社区 并以模块度递增的规则更新t获得最终社区结构CS。

2.根据权利要求1所述的基于分配与分裂的动态社区检测方法,其特征在于:步骤三中,所述活动节点集为 用下式表示为:t

式中, 为将节点u 连接到社区t

之外的边数, 为节点u位于社区 内部的边数。

3.根据权利要求1所述的基于分配与分裂的动态社区检测方法,其特征在于:步骤五一中,所述模块度增益ΔQij用下式表示为:ΔQij=2(eij‑aiaj),式中,eij为 和 之间的连边数占总边数的比例;ai为与 中的节点相连但另一个节点不属于 的边数占网络总边数的比例;aj为与 中的节点相连但另一个节点不属于 的边数占网络总边数的比例;ki为 中节点的度之和;m为网络中边的总数。