杜伟;李刚;何晓晨 通过最小化平均路径长度来优化社交网络的网络结构。 （英语） Zbl 1507.68352号 计算 104，第6期，1461-1480（2022）。 网络结构在自然科学和社会科学中发挥着重要作用。优化网络结构以实现特定目标一直是一个主要的研究热点。在本文中，我们关注结构优化，通过添加边来最小化网络的平均路径长度（APL）。我们提出了一种模因算法，通过添加边来寻找最小APL解。实验表明，该算法能够有效地解决该问题。此外，我们发现在添加边的过程中，APL最终会线性降低，这受网络直径的影响。 MSC公司： 68瓦50 进化算法、遗传算法（计算方面） 68兰特 计算机科学中的图论（包括图形绘制） 91天30分 社交网络；意见动态 关键词：网络结构;最优化;模因算法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{W.Du}等人，Computing 104，No.6，1461--1480（2022；Zbl 1507.68352） 全文： 内政部 参考文献： [1] 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》，99，12，7821-7826（2002）·Zbl 1032.91716号 ·doi:10.1073/pnas.122653799 [2] Karrer B，Newman MEJ（2011），网络中的随机块模型和社区结构。Phys Rev E Stat非线性软物质Phys 83:016107。doi:10.1103/PhysRevE.83.016107 [3] 高，C。；马，Z。；张，AY；周，HH，度校正块模型中的社区检测，Ann Stat，46，5，2153-2185（2018）·Zbl 1408.62116号 ·doi:10.1214/17-AOS1615 [4] Wang J，Zhang J，Liu B，Zhu J，Guo J（2021）利用轮廓伪似然方法进行快速网络社区检测。美国统计协会杂志1-14。doi:10.1080/01621459.2021.1996378 [5] Watts DJ、Strogatz SH（1998）“小世界”网络的集体动态。《自然》393（6684）：440-442。doi:10.1038/30918·兹比尔1368.05139 [6] 巴拉巴西，A-L；Albert，R.，随机网络中缩放的出现，《科学》，286、5439、509-512（1999）·Zbl 1226.05223号 ·doi:10.126/科学286.5439.509 [7] 阿尔伯特·R。；Barabási，A-L，复杂网络的统计力学，Rev Mod Phys，74，1，47-97（2002）·Zbl 1205.82086号 ·doi:10.1103/revmodphys.74.47 [8] 王，W。；刘，Q-H；梁，J。；胡，Y。；Zhou，T.，复杂网络中的协同进化传播，Phys Rep，820，1-51（2019）·doi:10.1016/j.physrep.2019.07.001 [9] 李，A。；周，L。；苏，Q。；科尼利厄斯，SP；刘，Y-Y；Wang，L。；Levin，SA，《时态网络合作的演变》，Nat Commun，11，1，2259（2020）·数字对象标识代码：10.1038/s41467-020-16088-w [10] Wang Y，Zeng A，Di Z，Fan Y（2011）《增强增长网络中的同步性》。EPL 96（5）。doi:10.1209/0295-5075/96/58007 [11] 石，D。；陈，G。；通，WWK；Yan，X.，《寻找具有最佳同步性的最佳网络拓扑》，IEEE Circuits Syst Mag，13，1，66-75（2013）·doi:10.1109/mcas.2012.2237145 [12] 孙，Y。；杜，H。；龚，M。；马，L。；Wang，S.，基于模因算法快速计算签名网络中的全局结构平衡，Physica A，415261-272（2014）·Zbl 1395.90051号 ·doi:10.1016/j.physa.2014.07.071 [13] Hwang SW、Kweon SJ、Ventura JA（2020）考虑公路系统绕行交通流的替代燃料加油站位置模型。《2020年高级交通杂志》。doi:10.1155/2020/9473831 [14] Davoodi M，Ghaffari M（2021）不确定网络上的最短路径问题：一种有效的两阶段方法。计算工业工程157。doi:10.1016/j.cie.2021.107302 [15] Wang，T。；程，H。；Wang，X.，基于相互依存电网和通信网络节点度均匀性的链路添加方法，Physica A，560125112（2020）·doi:10.1016/j.physa.2020.15112 [16] Kułakowski，K。；加伦斯基，P。；Gronek，P.，海德平衡：一种连续的方法，Int J Mod Phys C，16，5，707-716（2005）·Zbl 1103.91405号 ·doi:10.1142/s012918310500742x [17] Antal，T。；波兰克拉皮夫斯基；Redner，S.，《网络上的社会平衡动力学》，《Phys Rev E Stat非线性软物质物理学》，72，3-2，036121（2005）·doi:10.1103/PhysRevE.72.036121 [18] 法切蒂，G。；伊亚科诺，G。；Altafini，C.，《在大型签名社交网络中计算全球结构平衡》，美国国家科学院院刊，108，52，20953-8（2011）·doi:10.1073/pnas.1109521108 [19] 严，X。；李，C。；张，L。；胡毅，一种优化大型网络子图中心性的新方法，Physica A，444373-387（2016）·Zbl 1400.90293号 ·doi:10.1016/j.physa.2015.10.034 [20] Barahona，F.，《关于伊辛自旋玻璃模型的计算复杂性》，J Phys A Math Gen，15，10，3241-3253（1982）·doi:10.1088/0305-4470/15/10/028 [21] 王，S。；龚，M。；杜，H。；马，L。；苗，Q。；Du，W.，基于模因算法优化签名网络结构平衡的动态变化，Social Netw，44，64-73（2016）·doi:10.1016/j.socnet.2015.06.004 [22] Yang，X.先生。；小华，W.，分散的小世界优化策略，苏州大学学报，27，3，41-46（2007）·doi:10.3969/j.issn.1673-047X.2007.03.010 [23] Schleich，J。；Danoy，G。；多罗索罗，B。；Bouvry，P.，《用货车优化小世界房地产：集中和分布式覆盖方法》，《应用软件计算》，第21期，第637-646页（2014年）·doi:10.1016/j.asoc.2014.03.045 [24] 杜，H。；范，J。；何，X。；Feldman，MW，优化小世界网络生成过程的遗传模拟退火算法，复杂性，2018，1-12（2018）·doi:10.1155/2018/1453898 [25] Alstott，J。；Klymko，C。；Pyzza，PB；Radcliffe，M.，《增加集群和扩大小世界的本地重新布线算法》，J Compl Netw，7，4，564-584（2019）·Zbl 1473.90019号 ·doi:10.1093/comnet/cny032 [26] Yu，F。；李毅。；Wu，T-J，动态无标度网络中最短路径问题的时间蚁群优化方法，Physica A，389，3，629-636（2010）·doi:10.1016/j.physa.2009.10.005 [27] 马，H。；Zeng，AP，从基因组数据重建代谢网络并分析各种生物的全球结构，生物信息学，19，2，270-277（2003）·doi:10.1093/生物信息/19.2270 [28] 王，B。；Tang，H。；郭，C。；秀，Z。；Zhou，T.，针对随机故障的网络结构优化，Physica A，368，2，607-614（2006）·doi:10.1016/j.physa.2005.12050 [29] DJ阿什顿；TC Jarrett；Johnson，NF，拥塞成本对复杂网络中最短路径的影响，Phys Rev Lett，94，5，058701（2005）·doi:10.10103/PhysRevLett.94.058701 [30] 拉戈·费尔南德斯，LF；韦尔塔，R。；科尔巴科，F。；Sigüenza，JA，《小世界网络中的快速响应和时间相干振荡》，Phys Rev Lett，84，12，2758-2761（2000）·doi:10.1103/physrevlett.84.2758 [31] 加德，PM；Hu，C-K，具有小世界相互作用的耦合映射格中的同步混沌，Phys Rev E，62，5，6409-6413（2000）·doi:10.1103/physreve.62.6409 [32] Jost J，Joy MP（2001）耦合映射格中的谱特性和同步。《物理评论》E 65（1）。doi:10.1103/physreve.65.016201 [33] Hong，H。；崔，MY；Kim，BJ，《小世界网络同步》，Phys Rev E Stat非线性软物质Phys，65，2-2，026139（2002）·doi:10.1103/PhysRevE.65.026139 [34] Barahona M，Pecora LM（2002），《小世界系统中的同步》。物理评论稿89（5）。doi:10.1103/PhysRevLett.89.054101 [35] 多内蒂，L。；PI Hurtado；Munoz，MA，《纠缠网络、同步和最佳网络拓扑》，Phys Rev Lett，95，18，188701（2005）·doi:10.1103/PhysRevLett.95.188701 [36] Xuan，Q。；李毅。；Wu，T-J，基于最小化平均最短路径长度的最优对称网络及其次优增长模型，Physica A，388，7，1257-1267（2009）·doi:10.1016/j.physa.2008.12.020 [37] Keren，O.，用谱方法减少二元决策图中的平均路径长度，IEEE Trans-Comput，57，4，520-531（2008）·Zbl 1373.68198号 ·doi:10.1109/tc.2007.70811 [38] Garijo，D。；马尔克斯，A。；罗德里格斯，N。；Silveira，RI，《计算网络的最佳快捷方式》，《欧洲运营研究杂志》，279，1，26-37（2019）·Zbl 1430.90164号 ·doi:10.1016/j.ejor.2019.05.018 [39] 阿达米克，洛杉矶；Adar，E.，《网络上的朋友和邻居》，社交网络，25，3211-230（2003）·doi:10.1016/s0378-8733（03）00009-1 [40] Liben-Nowell，D。；Kleinberg，J.，《社交网络的链接-发布问题》，《美国社会科学技术杂志》，58，7，1019-1031（2007）·doi:10.1002/asi.20591 [41] Meyerson A，Tagiku B（2009）通过添加快捷边最小化平均最短路径距离。施普林格，第272-285页。doi:10.1007/978-3-642-03685-9_21·兹比尔1255.68307 [42] Parotsidis N，Pitoura E，TsaparasP（2015）《为更小的世界选择捷径》。摘自：《工业和应用数学学会学报》，第28-36页。doi:10.1137/1.9781611974010.4 [43] Papagelis M、Bonchi F、Gionis A（2011）《为较小的世界提供鬼魂边缘的建议》。关联计算马赫数。doi:10.1145/2063576.2063952 [44] Lazaridou K，Semertzidis K，Pitoura E，Tsaparas-P（2015）确定预算中的汇聚节点对 [45] Lee，SH；Holme，P.，《贪婪的导航者对适航城市规划的态度》，《欧洲物理杂志专题》，215，1，135-144（2013）·doi:10.1140/epjst/e2013-01720-8 [46] Papagelis，M.，通过快捷边添加精炼社交图连接，ACM Trans Knowl Discov Data，10，2，1-35（2015）·doi:10.1145/2757281 [47] Gozzard，A。；沃德，M。；Datta，A.，《将网络转换为小世界网络：通过添加链路最小化平均路径长度的快速算法》，Inf Sci，422，282-289（2018）·Zbl 1436.68239号 ·doi:10.1016/j.ins.2017.09.020 [48] Papagelis M（2015）通过快捷边添加改进社交图连接。ACM Trans Knowl Discov Data 10（2）。doi:10.1145/2757281 [49] 布鲁斯科，M。；Steinley，D.，二进制网络矩阵确定性双模块建模的禁忌搜索启发式，《心理测量学》，76，4，612-33（2011）·Zbl 1231.62204号 ·doi:10.1007/s11336-011-9221-9 [50] BJ罗斯；Zuviria，E.，用多目标遗传算法进化动态贝叶斯网络，应用智能，26，1，13-23（2006）·doi:10.1007/s10489-006-0002-6 [51] Norman MG、Moscato P等人（1991）复杂组合搜索的竞争与合作方法。摘自：第20届信息学和运筹学研究会议记录。Citeseer，第3-15页 [52] Neri，F。；Cotta，C.，模因算法和模因计算优化：文献综述，Swarm Evol-Comput，2，1-14（2012）·doi:10.1016/j.swevo.2011.11.003 [53] Moscato P（1989）《进化、搜索、优化、遗传算法和面向模因算法的武术》。加州理工学院并行计算程序 [54] 杜，H。；何，X。；杜，W。；Feldman，MW，社交网络的临界直径和平均路径长度的优化，复杂性，2017，1-11（2017）·兹比尔1367.91155 ·doi:10.1155/2017/3203615 [55] 杜，H。；Wang，J。；何，X。；Du，W.，优化临界直径的模因算法，Swarm Evol-Comput，47，56-65（2019）·doi:10.1016/j.swevo.2017.1001 [56] 牛杰，王磊（2016）社会网络中非巨量关联成分的结构属性和生成模型。中国科学通报科学59（12）。doi:10.1007/s11432-015-0790-x [57] Newman MEJ（2002）网络中的分类混合。物理评论稿89（20）。doi:10.1103/physrevlett.89.208701 [58] 卢梭，D。；施耐德，K。；OJ Boissau；Haase，P。；斯洛滕，E。；Dawson，SM，声音可疑的宽吻海豚群落具有很大比例的长期联系：地理隔离能解释这一独特特征吗？，Behav Ecol Sociobiol，54，4，396-405（2003）·doi:10.1007/s00265-003-0651-y [59] Hayes B（2006）《连接点》。图论和社会网络研究的工具能解开下一个大阴谋吗？《美国科学》94（5）：400-404 [60] Sundaresan SR、Fischhoff IR、Dushoff J、Rubenstein DI（2007）网络度量揭示了两种裂变融合物种之间的社会组织差异。格雷维的斑马和犀牛。《生态学报》151（1）：140-149 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。