基于复杂网络的动态模式挖掘方法研究

发布时间：2017-07-14 19:10

  本文关键词：基于复杂网络的动态模式挖掘方法研究

  更多相关文章： 复杂网络 序列模式 动态模式 演化聚类 网络化软件

【摘要】：随着计算机和互联网技术的蓬勃发展,动态网络受到高度关注,其中的动态模式不仅反应复杂系统的结构特性和功能信息,而且还可以有效地刻画出动态网络的演化规律和行为特性。而以往的研究多针对静态网络的研究,或者一段时间的网络集合,这样就忽略了网络的时序特性,但几乎所有的复杂网络都具有某种动态特性,因此,人们研究动态模式的热情越来越高,本文将基于复杂网络研究动态模式的挖掘方法。首先,提出基于复杂网络的周期动态模式(PDP)和频繁跳跃模式(FJP)模式挖掘方法,PDP和FJP是动态模式中的具有特殊性质的模式,该模式不仅能体现频繁性还能呈现社会网络的周期性和跳跃性的演化规律;在此为了降低算法的计算复杂度,构建有向图矩阵对随着时间的演化的复杂网络进行建模,将图上的操作转化为序列上的操作;设计一种基于图矩阵的规则边搜索算法,筛选有向图矩阵中边出现序列的频繁性和规则性,以便采用深度优先搜索的方法进行周期动态模式和频繁跳跃模式的挖掘。其次,提出基于改进k-means算法进行初聚类及演化聚类算法,算法解决了传统的k-means聚类方法的局限性和对初值的依赖性,达到更好的初聚类效果。通过挑选种子节点作为初始聚类中心,再根据网络变化量,选择对下一时刻网络快照的聚类操作,实现了聚类结果的平滑性,从而得到网络演化图。再次,针对具有复杂网络特性的复杂软件网络,提出关键路径挖掘方法,将前文提到的动态模式挖掘方法应用到软件网络中,挖掘具有规律行为特性的关键执行路径。为了描述软件系统中元素之间的关系,提出SN-DW模型建模方法,以便从中发现网络化软件系统中的规则调用关系,更好的研究其内部规律。最后,本文对提出的算法进行分析和验证,分别采用实际的社会网络与合成数据进行实例分析。
【关键词】：复杂网络 序列模式 动态模式 演化聚类 网络化软件
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.13;O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 复杂网络概况10-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 复杂网络研究现状12-13
• 1.2.2 动态模式挖掘研究现状13-14
• 1.2.3 复杂网络聚类研究现状14-15
• 1.2.4 网络化软件复杂性分析研究现状15-16
• 1.3 动态模式挖掘存在的问题16
• 1.4 本课题研究的主要内容16-17
• 1.5 本文结构安排17-18
• 第2章 基于复杂网络的周期动态模式挖掘方法18-33
• 2.1 引言18-19
• 2.2 基本概念与定义19-24
• 2.2.1 基本概念19-20
• 2.2.2 周期动态模式20-22
• 2.2.3 周期动态模式挖掘过程22-24
• 2.3 基于复杂网络的动态模式挖掘算法24-31
• 2.3.1 有向图矩阵构建算法24-25
• 2.3.2 基于图矩阵的规则边搜索算法25-26
• 2.3.3 频繁周期动态模式挖掘算法26-27
• 2.3.4 频繁周期跳跃模式挖掘算法27-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 动态社会网络的演化聚类方法33-39
• 3.1 引言33-34
• 3.2 基本概念与定义34-36
• 3.2.1 基本概念34
• 3.2.2 演化网络定义34-35
• 3.2.3 演化聚类方法35-36
• 3.3 演化聚类算法36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 网络化软件中的关键执行路径挖掘方法39-48
• 4.1 引言39-40
• 4.2 基本概念与定义40-43
• 4.2.1 软件系统的网络特性40-43
• 4.2.2 网络化软件的复杂性43
• 4.3 软件网络中关键执行路径挖掘方法43-47
• 4.3.1 SN-DW模型建模方法44-45
• 4.3.2 基于SN-DW模型的关键执行路径挖掘方法45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 算法及实验结果分析48-55
• 5.1 实验数据集的来源48
• 5.2 动态模式挖掘算法48-51
• 5.2.1 实验的基本配置48-49
• 5.2.2 算法性能分析49-51
• 5.3 演化聚类算法51-54
• 5.3.1 实验的基本配置51
• 5.3.2 算法性能分析51-54
• 5.4 本章小结54-55
• 结论55-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果61-62
• 致谢62-63
• 作者简介63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑晓龙;曾大军;李慧倩;毛文吉;王飞跃;戴汝为;;开源软件的复杂网络分析及建模[J];复杂系统与复杂性科学;2007年03期

2 章忠志;周水庚;方锦清;;复杂网络确定性模型研究的最新进展[J];复杂系统与复杂性科学;2008年04期

3 张健;;精确的程序静态分析[J];计算机学报;2008年09期

4 刘学敏;周经伦;罗鹏程;;基于小世界网络的软件安全风险传播分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2011年01期

5 何东晓;周栩;王佐;周春光;王U，

本文编号：542282