×

基于SAT的网络重叠社区检测模型。 (英语) 兹比尔1445.68201

摘要:社交网络或图中的社区是一组连接良好、重叠的顶点。网络社区检测是社会、生物和信息网络分析中的一个热点研究课题。社区检测算法的有效性取决于找到地面真实社区的准确性。在本文中,我们提出了两个模型来检测大型复杂网络中的重叠社区。在第一个模型中,我们引入了一个社区的参数化概念,称为“(k)链接社区”,它允许我们描述一个直径有界的以顶点/边为中心的链接社区。这样的社区拥有一个顶点/边,与该社区的任何其他顶点的距离最多为\(frac{k}{2}\)。接下来,我们展示了如何将检测以顶点/边缘为中心的链接社区的问题表示为部分Max-SAT优化问题。然后,我们提出了一种后处理策略,以进一步增强最终社区之间的重叠。我们的第二个模型叫基于偏好的质心模型目的是约束第一个模型中质心社区的选择。这个新框架允许更容易地集成用户偏好,以便通过选择最中心的顶点来发现高质量的社区。为此,我们利用加权部分Max-SAT来解决潜在的优化问题。我们根据一些实际数据集上的三个评估指标和可伸缩性,针对几种高性能方法,对提出的框架进行了实证评估。实验结果表明,我们的算法在检测相关社区方面优于现有的最新方法。

MSC公司:

68T20型 人工智能背景下的问题解决(启发式、搜索策略等)
05C82号 小世界图形、复杂网络(图形理论方面)
91天30分 社交网络;意见动态
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿达姆塞克,B。;帕拉,G。;IJ Farkas;德雷尼,I。;Vicsek,T.,Cfinder:在生物网络中定位集团和重叠模块,生物信息学,22,8,1021-1023(2006)·doi:10.1093/bioinformatics/btl039
[2] Ahn,YY;巴格罗,JP;Lehmann,S.,Link社区揭示了网络的多尺度复杂性,《自然》,466761-764(2010)·doi:10.1038/nature09182
[3] Ansótegui C,Didier F,Gabás J(2015)《利用MaxSAT中不可满足岩芯的结构》。收录于:IJCAI,第283-289页
[4] Ansótegui,C。;Gabás,J.,WPM3:加权部分MaxSAT的(in)完整算法,Artif Intell,250,37-57(2017)·Zbl 1419.68090号 ·doi:10.1016/j.artint.2017.05.003
[5] Biere A,Heule M,van Maaren H,Walsh T(2009)《人工智能与应用前沿》。在:可满足性手册,第185卷。国际标准图书编号:978-1-60750-376-7·Zbl 1183.68568号
[6] 狄金森,B。;瓦卢,B。;Hu,W.,使用优化搜索空间识别社交网络中重叠社区的遗传算法,Soc Netw,2,4,1-9(2013)
[7] Chen W,Liu Z,Sun X,Wang Y(2011)通过社区形成游戏在社交网络中进行社区检测。收录:IJCAI,第2576-2581页
[8] Cheng,J。;冷,M。;李,L。;周,H。;Chen,X.,基于必须链接和不能链接约束的主动半监督社区检测,公共科学图书馆,9,10,1-18(2014)
[9] Comellas,F。;Ozón,J。;Peters,JG,《确定性小世界通信网络》,Inf Process Lett,76,1,83-90(2000)·Zbl 1338.68012号 ·doi:10.1016/S0020-0190(00)00118-6
[10] Evans,TS,集团图和重叠社区,J Stat Mech Theory Exp,12,P12037(2010)·doi:10.1088/1742-5468/2010/12/P12037
[11] IJ Farkas;阿贝尔·D。;帕拉,G。;Vicsek,T.,加权网络模块,新物理学杂志,9,180(2007)·doi:10.1088/1367-2630/9/6/180
[12] Fortunato,S.,《图形中的社区检测》,Phys Rep,48675-174(2010)·doi:10.1016/j.physrep.2009.11.002
[13] Ganji M、Bailey J、Stuckey PJ(2017)《受限社区检测的声明性方法》。包含:CP,第477-494页
[14] Ghoshal AK,Das N(2017)《网络中基于直径的社区结构识别》。收录:ICDCN,第41页
[15] Gilpin S,Davidson IN(2011)将SAT解算器纳入分层聚类算法:一种高效灵活的方法。收录:KDD,第1136-1144页
[16] Girvan,M。;纽曼,MEJ,《社会和生物网络中的社区结构》,国家科学院学报,99,7821(2002)·Zbl 1032.91716号 ·doi:10.1073/pnas.122653799
[17] Gleiser,P。;Danon,L.,《爵士乐中的社区结构》,高级综合体系统,6565(2003)·doi:10.1142/S0219525903001067
[18] Gregory S(2009)使用不相交社区检测算法发现重叠社区。In:复杂网络国际研讨会,第47-61页
[19] 枪,T。;Nijssen,S。;Raedt,LD,《项集挖掘:约束编程视角》,Artif Intell,175,12-13,1951-1983(2011)·Zbl 1353.68233号 ·doi:10.1016/j.artint.2011.05.002
[20] Jabbour S、Mhadhbi N、Raddaoui B、Sais L(2017)网络中重叠社区检测的基于卫星的框架。收录:PAKDD,第786-798页
[21] Jabbour S,Mhadhbi N,Raddaoui B,Sais L(2018)通过基于模型的最大团扩展检测高度重叠的社区结构。收录:IEEE大数据,第1031-1036页
[22] Jabbour S、Mhadhbi N、Raddaoui B、Sais L(2018)《重叠社区检测中的包络推进》。收件人:IDA,第151-163页
[23] Jabbour S,Mhadhbi N,Raddaoui B,Sais L(2018)使用命题可满足性的大型图中三角驱动社区检测。收录:AINA,第437-444页
[24] 金,D。;杨,B。;巴奎罗,C。;刘博士。;He,D。;Liu,J.,在复杂网络中发现重叠社区的约束下的马尔可夫随机游走,新物理学杂志,5,P05031(2011)
[25] Kloumann IM、Kleinberg JM(2014)《小种子集的社区成员身份识别》。收录:KDD,第1366-1375页
[26] Knuth,DE,斯坦福图形库:组合计算平台(1993),纽约:ACM,纽约
[27] 昆普拉,JM;Kivela,M。;Kaski,K。;Saramaki,J.,《快速团渗流的序贯算法》,Phys Rev E,78,026109(2008)·doi:10.1103/PhysRevE.78.026109
[28] Lancichinetti,A。;福图纳托,S。;Kertesz,J.,《社区检测算法:比较分析》,《新物理学杂志》,第1133015页(2009年)·doi:10.1088/1367-2630/11/3/033015
[29] Lee DD,Seung HS(2001)非负矩阵分解算法。收件人:Leen TK、Dietterich TG、Tresp V(eds)NIPS,第556-562页
[30] Leskovec J,Huttenlocher DP,Kleinberg JM(2010)预测在线社交网络中的积极和消极联系。收录:WWW,第641-650页
[31] Leskovec J,Krevl A(2014)SNAP数据集:斯坦福大学大型网络数据集收集。http://snap.stanford.edu/数据
[32] Leskovec J,Lang KJ,Mahoney MW(2010)网络社区检测算法的实证比较。收录:WWW,第631-640页
[33] 卢梭,D。;施耐德,K。;O.博伊索。;Haase,P。;斯洛滕,E。;Dawson,S.,The bottlenose dolphin community of Doubtful Sound features a large partition of long-time association,Behav Ecol Sociol,54,4,396-405(2003年)·doi:10.1007/s00265-003-0651-y
[34] Newman,MEJ,使用矩阵特征向量发现网络中的社区结构,Phys Rev E,74,036104(2006)·doi:10.1103/PhysRevE.74.036104
[35] MEJ纽曼;Girvan,M.,《发现和评估网络中的社区结构》,Phys Rev E,69,2,026113(2004)·doi:10.1103/PhysRevE.69.026113
[36] Padrol-Sureda A、Perarnau-Llobet G、Pfeifle J、Muntés-Mulero V(2010)《社交网络的重叠社区搜索》。In:ICDE,第992-995页
[37] 帕拉,G。;德雷尼,I。;Farkas,I。;Vicsek,T.,《揭示自然和社会中复杂网络的重叠群落结构》,《自然》,435814-818(2005)·doi:10.1038/nature03607
[38] 沈,H。;Cheng,X。;蔡,K。;Hu,M.,Detect overlapping and hierarchical community structure in networks,Phys A,388,8,1706-1712(2009),《检测网络中的重叠和等级社区结构》·doi:10.1016/j.physa.2008.12.021
[39] Shi,C。;蔡,Y。;傅,D。;Dong,Y。;Wu,B.,基于链接聚类的重叠社区检测算法,Data Knowl Eng,87,394-404(2013)·doi:10.1016/j.datak.2013.05.004
[40] 瓦茨,DJ;多兹,PS;纽曼,MEJ,“小世界”网络的集体动态,《自然》,393,440-442(1998)·兹比尔1368.05139 ·doi:10.1038/30918
[41] 瓦茨,DJ;Strogatz,SH,《小世界网络的集体动态》。,《自然》,3936684440-442(1998)·兹比尔1368.05139 ·doi:10.1038/30918
[42] 谢J,Szymanski BK,Liu X(2011)SLPA:通过说话人-听众互动动态过程揭示社交网络中重叠的社区。In:ICDM,第344-349页
[43] Yang J,Leskovec J(2012)重叠网络社区检测的社区关联图模型。In:ICDM,第1170-1175页
[44] Yang J,Leskovec J(2013)规模上的重叠社区检测:非负矩阵分解方法。包含:WSDM,第587-596页
[45] Yang J,McAuley JJ,Leskovec J(2013)《具有节点属性的网络中的社区检测》。In:ICDM,第1151-1156页
[46] Zachary,WW,《小群体冲突和分裂的信息流模型》,《人类学研究杂志》,第33期,第452-473页(1977年)·doi:10.1086/jar.334.3629752
[47] Zhang H,King I,Lyu MR(2015)将隐性链接偏好纳入重叠社区检测。在:AAAI,第396-402页
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。