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GN.rar_MATLAB网络划分与社区检测_基于边介数的社区划分matlab

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简介:
本资源提供了一种利用MATLAB实现基于边介数算法进行网络划分和社区检测的方法,适用于复杂网络分析研究。 在复杂网络的社区划分算法中,利用边介数的经典GN(Girvan-Newman)算法是一种常用的方法。该算法通过逐步移除具有最高介数的边来识别网络中的模块结构。随着每一步迭代,被删除的边将那些紧密相连的节点分离开来,从而形成独立的社区或子群落。这种方法能够有效地揭示出复杂系统内部的不同层次和规模上的社团组织模式,并且广泛应用于社会学、生物学以及计算机科学等多个领域中对网络数据进行分析研究。

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  • GN.rar_MATLAB_matlab
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    本资源提供了一种利用MATLAB实现基于边介数算法进行网络划分和社区检测的方法,适用于复杂网络分析研究。 在复杂网络的社区划分算法中,利用边介数的经典GN(Girvan-Newman)算法是一种常用的方法。该算法通过逐步移除具有最高介数的边来识别网络中的模块结构。随着每一步迭代,被删除的边将那些紧密相连的节点分离开来,从而形成独立的社区或子群落。这种方法能够有效地揭示出复杂系统内部的不同层次和规模上的社团组织模式,并且广泛应用于社会学、生物学以及计算机科学等多个领域中对网络数据进行分析研究。
  • GN算法
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    本研究提出了一种基于图划分技术改进的社区检测GN算法,有效提升了复杂网络中社区结构识别的准确性和效率。 【基于图分割的社区发现GN算法】是一种用于复杂网络环境中识别结构化群组或社区的技术手段,在社交网络、互联网及生物网络等领域有广泛应用价值。该方法由Michele Girvan 和Mark E. J. Newman在2002年提出,主要用于揭示网络中的模块化特性。 其主要原理在于利用“介数中心性”这一概念来识别关键连接点或桥梁节点,以此区分社区边界。高介数中心性的边往往位于不同社区之间,并且这些边的移除有助于发现更细粒度的社区结构。 具体操作步骤如下: 1. 计算每条边的介数中心性:通过统计网络中所有最短路径来确定各边在其中出现的频率。 2. 对所有边按其介数中心性的大小进行排序,从高到低排列。 3. 逐个移除具有最高介数中心性的边,并重新计算剩余部分的新连接度值。 4. 持续执行步骤三,直到满足预设条件(如达到特定的社区划分或迭代次数)为止。 5. 分析网络结构:根据被删除的边缘来确定各个独立存在的社群。 在用C/C++语言实现时应注意以下几点: 1. 数据存储方式的选择:为了便于高效操作边信息,可以采用邻接矩阵或者邻接表等数据结构。 2. 算法效率优化:介数中心性的计算是整个过程中的瓶颈所在,因此可以通过Floyd-Warshall算法或者其他更快捷的方法来提高性能。 3. 动态更新机制:每次移除一条边后都需要迅速调整剩余部分的连接度值,这可能需要引入并查集等高效数据结构以加快速度。 4. 结果评估与分析:随着越来越多边缘被删除形成了不同的层级社区划分。通过观察每一阶段的结果可以得到不同规模和形态下的社群配置。 此外,在资源包中通常会包含实现GN算法的源代码、测试用例以及结果输出,这些资料有助于深入理解其原理,并应用于实际网络数据分析项目当中。同时也可以根据具体需求修改或扩展该代码以适应更多类型的网络结构分析任务或者与其他社区发现方法进行对比验证。
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    社区网络规划是指针对特定社区需求设计和实施的一系列策略和技术方案,旨在优化信息交流、资源共享及增强成员间的互动与协作。 规划小区网络以确保其稳定运行。
  • 能量裂算法
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    本研究提出了一种创新性的社区划分与分裂算法,采用网络能量模型评估和优化社区结构,有效提升了复杂网络中社区检测的准确性和效率。 基于网络能量的社区发现分裂算法是一种用于复杂网络结构分析的方法,在社会网络、信息网络和生物网络等领域有着广泛应用。该方法的核心在于通过计算整个网络的能量以及每条边的能量来识别出其中存在的社区结构。在网络科学中,这种“能量”概念源于物理学,并被引入到图论研究当中以反映一个系统的稳定性。具体而言,网络中的所有边权重的平方总和可以定义为网络的整体能量值,它反映了内部连接强度。 在算法执行过程中,首先会确定每条边的能量值——这通常与其权重或者连接强度相关联。这些能量计算可以根据不同的度量标准进行,比如基于节点度数或介数中心性等特性。当尝试识别社区结构时,选择具有最大能量的边缘予以删除是关键步骤之一:因为这样的边缘往往将不同社群的重要节点相连在一起;它们一旦被移除,则会导致网络的能量分布发生变化,并从而有助于揭示出潜在的社区边界。 通过反复迭代这一过程(即不断地选取和分割),最终能够将原始的大规模网路分解为若干个相对独立且能量较低的小型子网络,每个这样的小型子网络就可以视为一个单独的社群。MATLAB作为一种强大的数值计算与图形处理工具,在实现这类复杂算法方面发挥了重要作用。 在提供的“Network Potential”文件中可能会包含用于执行这一社区发现分裂算法的具体MATLAB代码示例。这段代码通常会涵盖数据输入、图构建、能量评估、边缘选择及删除策略以及最终的社群划分步骤,每一步都可能涉及到矩阵运算、图形理论和优化技术的应用。 相比于其他常见的方法(如贪婪聚类或modularity最大化),这种基于网络能量的方法具有独特的优势:它能够处理大规模的数据集,并且对于初始条件不敏感;此外还能揭示出那些内部连接非常紧密的社区结构。然而,这种方法也可能存在一些局限性——比如在某些情况下可能会过分强调局部最优解而导致对整体社群架构的理解不够准确。 实际应用中,基于网络能量的分裂算法可以用于分析社交平台上的用户群体、生物系统中的基因模块或互联网服务集群等多方面的复杂关系网,并帮助识别关键节点和预测未来的变化趋势。因此,在当前活跃的研究领域内,这种方法结合了物理思想与数学工具的应用,为深入理解复杂的互联体系提供了一种新颖且富有成效的途径。
  • GN算法(Python)
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    本项目实现了一种基于图划分技术的社区检测算法——GN算法,使用Python编程语言进行开发。该算法通过迭代优化方式识别复杂网络中的紧密连接子群,适用于社交网络分析等领域。代码开源共享,便于学术研究和应用实践。 社区发现GN算法采用Python编程实现,并且可以直接运行。这是一个很好的资源,如果有积分的话尽量下载一下。
  • 重叠据集
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    本文探讨了在重叠社区结构中有效划分数据集的方法,旨在提高机器学习模型的性能和泛化能力。 在社交网络分析领域,重叠社区划分是一个重要的概念,与传统的非重叠社区划分不同,它反映了节点可以同时属于多个社区的现实情况。此数据集包含多种经典网络,如“football”(美国大学橄榄球联盟)和“karate”(卡特武术俱乐部),用于研究和测试重叠社区检测算法。 以“football”为例,该数据集基于美国大学间的橄榄球比赛记录构建而成,每个节点代表一个球队,边则表示两队之间的比赛。由于球队间可能存在多种关系,如联盟内赛程、友谊赛等,这体现了社区的重叠性。通过分析这种网络结构可以识别出具有相似比赛模式的团队群体,并进一步理解它们间的竞争与合作关系。 另一个经典案例是“karate”数据集,它记录了70年代某个武术俱乐部成员间的关系网。每个节点代表一位会员,边则表示他们之间的互动情况。由于人际关系复杂多变,同一会员可能同时参与多个小团体的活动,从而形成重叠社区结构。对这种网络进行分析有助于揭示该组织内部的社会关系和动态变化。 面对重叠社区划分挑战时,需要采用特殊策略以有效识别这些交集部分,而不是仅依赖于传统的二元分类方法。常见的算法包括Blondel Louvain 方法、Girvan-Newman 层次聚类法、标签传播算法(Label Propagation)以及基于图谱流的算法等。虽然这些技术在处理非重叠社区时表现良好,但在应对重叠结构时则需要额外考虑如引入概率模型或允许节点权重分配于多个社区之间的策略。 评估重叠社区划分效果的关键指标包括NMI(标准化互信息)、F-score、精确度和召回率。通过使用交叉验证或者利用不同的随机种子重复实验等方式来确保结果的稳定性和可复制性,可以帮助研究者更好地理解和比较不同算法的表现。此外,将实验结果可视化为节点-社区分布图可以直观展示社区结构及其重叠情况,并便于进一步分析讨论。 此“重叠社区划分数据集”提供了丰富的素材供学者深入探索社交网络中复杂多样的社群结构特征,推动相关检测技术的发展和完善。
  • 析动态研究
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    本研究聚焦于社交网络中的社区结构,探讨其识别、划分及演化规律,旨在为社交媒体管理和用户行为分析提供理论支持。 真实社会网络如邮件交流、科学合作以及对等网络都可以用图进行建模,并且可以从中发现社团演变的隐藏规律。尽管静态图中的社团挖掘已经被广泛采用,但基于动态图的研究还相对较少。通过使用时间序列的方法来研究动态图上的社团挖掘问题,包括社团检测与分析,我们提出了一种新的模型用于检测动态社团结构,并利用真实网络数据集进行了实验验证。
  • 智能设计
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    《智能社区网络规划与设计》一书聚焦于构建高效、便捷且安全的智慧社区网络系统,涵盖从需求分析到技术实现全过程。 计算机网络技术是当前业界最热门的技术之一。我们可以将网络划分为两个部分:骨干网和接入网。其中,接入网指的是终端用户与骨干网络之间的连接部分。随着骨干网速度的快速提升,各种宽带接入技术开始涌现。从发展趋势来看,光纤接入尤其是结合了无线接入手段的宽带光接入将会占据主导地位。本段落旨在总结并分析常见的宽带接入技术及其优缺点。
  • 领域手工生成软件
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    这是一款专为社区规划与管理设计的手工网络生成软件,支持用户自定义创建复杂社区结构,适用于城市规划、社会学研究等领域。 LFR基准程序是由Lancichinetti等人提出的一种生成人工模拟网络的工具。该程序在创建基准网络的同时也生成了带有类标的社区结果。LFR基准网络被广泛用于测试社区发现算法的效果。
  • Python和NetworkXBGLL算法
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    本研究利用Python编程语言及其NetworkX库实现并分析了BGLL社区检测算法,有效识别复杂网络中的紧密联系群体。 算法来自论文《Fast unfolding of communities in large networks》是一种快速的非重叠社团划分方法。使用该算法时,直接调用BGLL函数,并将Graph类型的变量作为参数传入即可获取结果。返回值包括社区结构的结果以及每个节点对应的社区编号。