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面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法與流程

文檔序號:12131649閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,包括如下特征步驟:

S1.建立指控網(wǎng)絡模型;

S2.計算指控網(wǎng)絡節(jié)點層級流介數(shù);

S3.由所述指控網(wǎng)絡節(jié)點層級流介數(shù)計算鄰接層級流介數(shù);

S4.根據(jù)結構洞理論,由所述鄰接層級流介數(shù)計算節(jié)點形成結構洞時的約束系數(shù);

S5.依據(jù)節(jié)點形成結構洞時的約束系數(shù)對節(jié)點關鍵程度排序以識別關鍵節(jié)點。

2.如權利要求1所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,步驟S1.建立指控網(wǎng)絡模型的方法是:將指揮實體抽象成節(jié)點,實體之間的關系抽象成邊,建立指控網(wǎng)絡模型,得出網(wǎng)絡拓撲圖,并用圖G=(V,E)來描述,有n個節(jié)點,m條邊,V表示節(jié)點集合且V={v1,v2,v3,…,vn},E表示邊的集合且E={e1,e2,e3,…,em},G的鄰接矩陣為A=[aij],A中元素aij定義為:

3.如權利要求1所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,步驟S2.計算指控網(wǎng)絡節(jié)點層級流介數(shù),其方法是:假定指控網(wǎng)絡的層級數(shù)為D,任意一個節(jié)點產(chǎn)生的信息經(jīng)過D次隨機游走后能夠覆蓋到整個網(wǎng)絡,初始化的指控網(wǎng)絡中每個節(jié)點信息量均為單位1,任意時刻網(wǎng)絡中僅有單個節(jié)點發(fā)送信息,其他節(jié)點接受信息;源節(jié)點將自己全部信息平均分配給鄰居節(jié)點并將自身信息量置零,經(jīng)過D次隨機游走后結束,遍歷網(wǎng)絡中每個節(jié)點都作為一次源節(jié)點發(fā)送單位信息,最終統(tǒng)計每個節(jié)點所收集的信息量,得到節(jié)點vi的層級流介數(shù)為H(vi)。

4.如權利要求1所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,節(jié)點vi的層級流介數(shù)H(vi)的算法包括如下步驟:迭代前指控網(wǎng)絡節(jié)點信息量矩陣為H0,指定發(fā)送節(jié)點,該節(jié)點第一次迭代時擁有初始信息量為單位1,然后進行信息的隨機游走,遍歷網(wǎng)絡中所有節(jié)點作為發(fā)送節(jié)點,得到第一次迭代節(jié)點信息量矩陣H1,算法迭代過程中,信息在網(wǎng)絡中隨機游走不受限制,同時假定復雜指控網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)目為N,指控網(wǎng)絡的指揮層次為D,具體算法流程如下:

(1):初始化指控網(wǎng)絡的節(jié)點信息量為單位1,網(wǎng)絡中一次僅有一個節(jié)點發(fā)送信息,其他節(jié)點僅接受信息;

(2):信息游走過程中,若節(jié)點vj的度為kj,那么與節(jié)點vj直接相連的所有節(jié)點均接收到信息量為1/kj,同時節(jié)點vj的信息量置零;

(3):假定M為與vi節(jié)點直接相連的鄰接節(jié)點集合,則在第n-1次信息流動后得到節(jié)點vi擁有信息量為Hn(vi):

(n=1,2,…,D)且vj∈M

(4):統(tǒng)計指控網(wǎng)絡每個節(jié)點在D次信息傳播后收集的信息總量,進行歸一化即得到每個節(jié)點的層級流介數(shù):

<mrow> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mover> <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>D</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mtd> <mtd> <mover> <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>D</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mtd> <mtd> <mover> <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>D</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mtd> <mtd> <mn>......</mn> </mtd> <mtd> <mover> <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mi>D</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>N</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&OverBar;</mo> </mover> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>.</mo> </mrow>

5.如權利要求1所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,步驟S3.由所述指控網(wǎng)絡節(jié)點層級流介數(shù)計算鄰接層級流介數(shù)的方法是:使用如下公式計算節(jié)點vi的鄰接層級流介數(shù):

<mrow> <mi>Q</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>w</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>&Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munder> <mi>H</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>w</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中Γ(vi)為節(jié)點vi的鄰居節(jié)點的集合,H(w)是節(jié)點vi的鄰居節(jié)點的集合中的一鄰居節(jié)點的層級流介數(shù)。

6.如權利要求1所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,步驟S4.由所述鄰接層級流介數(shù)計算節(jié)點約束系數(shù)的方法是:采用網(wǎng)絡節(jié)點平均度來計算結構洞形成時所受到的約束系數(shù),公式如下:

<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>&Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munder> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mi>q</mi> </munder> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>q</mi> <mo>&NotEqual;</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>

其中:Γ(i)為節(jié)點i的鄰居節(jié)點的結合,q為節(jié)點i和j的公共鄰居節(jié)點結合;pij表示節(jié)點i為維持與節(jié)點j的鄰居關系所投入的精力占總精力的比例,計算如下:

<mrow> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>&Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munder> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow>

其中,

結構洞約束系數(shù)公式中的參數(shù)pij,計算公式如下:

<mrow> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>Q</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>v</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>&Gamma;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munder> <mi>Q</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>v</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,Q(vi)是鄰接層級流介數(shù)。

7.如權利要求6所述的面向結構洞的指控網(wǎng)絡關鍵節(jié)點識別方法,其特征在于,步驟S5.依據(jù)節(jié)點約束系數(shù)對節(jié)點關鍵程度排序以識別關鍵節(jié)點的方法是:將計算得到的各節(jié)點的約束系數(shù)Ci排序,約束系數(shù)Ci越小的節(jié)點越關鍵。

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