OMKLP:多核心标签传播的重叠社区识别算法

1 下载量 187 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 1.39MB PDF 举报
"基于多核心标签传播的复杂网络重叠社区识别方法是针对传统标签传播算法的局限性,如随机性强、需要预设阈值等问题,提出的一种新方法。OMKLP(Overlapping Community Detection based on Multi-core Label Propagation)算法通过分析节点的度和局部覆盖密度来建立核心节点评价模型,进而识别局部核心节点。然后,利用这些局部核心节点,OMKLP提出了一个新的异步标签传播策略,能够快速识别社区内部节点和边界节点,有效地揭示重叠社区结构。此外,还提出了重叠节点分析方法,以提升识别重叠节点的准确性。这种方法不需要任何先验知识,只需网络的基本信息(节点和边),就能准确识别出重叠社区,解决了传统算法的不足。实验在基准网络和真实网络上进行了验证,并与其他经典算法比较,证明了OMKLP算法的有效性和实用性。" 详细知识点解释: 1. **复杂网络**: 复杂网络是指具有大量节点和非平凡拓扑结构的网络,它们可以模拟现实世界中的各种复杂系统,如社会网络、生物网络和互联网等。这些网络通常具有小世界效应(即平均路径长度短)和幂律分布(节点度分布遵循幂律)等特征。 2. **社区识别**: 在复杂网络中,社区是一组节点,它们之间的连接比与其他节点的连接更为紧密。社区识别是寻找这些结构的过程,有助于理解网络的组织和功能。 3. **标签传播**: 这是一种社区检测算法,通过节点间的信息传播来确定其所属的社区。每个节点初始被赋予一个标签,随着时间的推移,节点会根据其邻居的标签信息更新自己的标签,最终形成稳定的社区结构。 4. **重叠社区**: 不同于传统的非重叠社区,重叠社区允许节点同时属于多个社区,反映了现实世界中许多系统的复杂性。 5. **核心节点评价模型**: 这个模型基于节点的度(连接数)和局部覆盖密度(节点与其邻居的连接程度)来评估节点的重要性。核心节点是网络中对社区结构有关键作用的节点。 6. **局部核心节点识别**: 通过核心节点评价模型筛选出在网络中起关键作用的节点,这些节点有助于识别和定义社区边界。 7. **异步标签传播策略**: 与同步标签传播不同,异步策略允许节点在不同时间更新其标签,提高了识别效率,且能够更快地收敛到稳定的社区结构。 8. **重叠节点分析方法**: 为了提高识别精度,OMKLP算法对可能属于多个社区的节点进行特殊处理,确保社区划分的准确性和鲁棒性。 9. **实验验证**: 算法的有效性和可行性通过在基准网络(如LFR基准图)和真实网络上的测试得到验证,并与其他知名算法(如GN、 Blondel、CNM等)进行比较,证明了OMKLP的优越性。 通过上述方法,OMKLP算法提供了一种更为精确和稳定的方式来识别复杂网络中的重叠社区,尤其适用于那些需要考虑节点多重归属情况的网络分析。