基于属性约简集评价节点重要性分析及应用研究

发布时间：2020-04-10 02:02

【摘要】：准确及时的界定复杂网络中节点的地位对社会关系治理、网络传播与控制等具有重要的意义。一方面,通过研究网络中的重要节点发现薄弱环节,及时采取有效措施提高网络的鲁棒性;另一方面,通过对重要节点的识别,准确有效攻击网络的关键节点可快速达到摧毁目的。本文从评价节点重要性入手,提出了属性约简集算法,并在此基础上研究分析了真实的网络-济南公交网。网络成员的重要性确定通常依赖结构属性对网络节点的评价。本文先定义了网络中节点排序可区分以及属性约简集的概念,并在此基础上量化了属性聚类的阈值,从而确定了类别的数量,设计了网络节点重要性的属性约简集评价算法。通过属性约简集算法在海豚网、9·11恐怖分子合作网上的节点评价值、网络鲁棒性以及节点可区分性等方面的对比分析,发现属性约简集评价节点重要性的合理性与有效性。这些经典数据集的验证结果证明了本文算法既兼顾了网络结构的完整性,又避免了单一属性的片面性和多个属性之间的冗余性,提高了节点评价结果的准确性。公共交通网络作为身边的实际网络,也是一个巨大的复杂系统。其公交站点布局与网络的脆弱性分析也是一直备受关注。因此为了提升城市公交的运营效率,建立具有针对性的防御体系,本文建立了济南市公共交通网络,用复杂网络的理论解决身边的问题现象。通过宏观分析网络结构,得出网络的无标度特性。基于属性约简集算法,得到并分析公交站点的重要性排名,同时利用社团划分对济南公交枢纽布局的合理性进行验证。最后通过蓄意攻击与随机攻击两种分别对济南公交网的站点与线路进行攻击,分析公交网的脆弱性,为公交调度和应急救援提供参考意见。针对节点重要性的评价,本文提出了属性约简集算法,利用节点排序可区分在属性冗余和评价精确性之间做了客观地衡量,既保证了多个属性评价的精确性,又合理控制属性数量。为了实际应用价值,构建了济南市公交网。利用属性约简算法,研究了公交站点的重要性排序;结合社团划分算法,找到公交网的枢纽中心;利用不同攻击方法,研究分析了公交网站点与线路的脆弱性,这具有重要的现实意义与应用价值。
【图文】：

网络拓扑图,网络拓扑图,网络位置

图 2.2 网络拓扑图,4,5,6,7 的度值均为 2，节点 2,3 的度值为 3。如果只点重要性，，则节点 1,4,5,6,7 的地位是相同的。但节有节点 1，网络就变为不连通的了。同时节点 1 也是 1 与节点 4,5,6,7 不应该排序结果相同。所以得到度没有考虑到节点的网络位置和其他邻居节点的影响， KC)是由 Kitsak 考虑到节点的网络位置提出的算法。置对于评价节点的重要性也有着至关重要的作用。有络的中心位置，所以节点的影响力也是巨大的。 k-核

简单网络,可分解,三层,核值

图 2.3 一个可分解为三层壳的简单网络[28]三层壳的简单网络。观察图 2.3 可以发图 2.3(b)中的深色节点），也有可能位过比较可以看出，度中心性并不能够对但是，k-核也有局限性，首先星形网络评价，比如。这些网络会使得大部分的节次，k-核值相同的节点并不代表其重要，而非节点的原始度值。要性排序属性
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F572.88

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