基于隐特征模型的核框架链路预测研究及网络瓦解应用

• 作 者: 冯一丁
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 复杂网络 链路预测 非负矩阵分解 核框架 网络瓦解

复杂网络中的链路预测越来越受到物理和计算机科学界的关注,该算法可用于提取缺失信息、识别虚假的交互信息、评估网络的演化机制等。在生物黑客组织数据获取不完全的前提下,将具有数据挖掘以及网络重构作用的链路预测引入到复杂网络的瓦解建模中,能帮助更好的摧毁生物黑客组织。在此背景下,提出了用于网络重构和链路预测的核框架,并在生物黑客组织数据中进行了网络瓦解分析,具体工作如下:首先,提出了基于非负矩阵分解的核框架。核框架算法充分考虑了网络中节点之间的联系。通过核映射能更好从数据中学习网络潜在的特性,将网络的局部信息与全局信息很好的结合起来,从而能更好的揭示网络结构。其次,提出了核矩阵分解算法。构造了一种新颖的对相似性矩阵进行核矩阵分解的方法,它通过将矩阵分解与核方法相结合从而实现在一个由核函数隐式定义的高维空间中进行低秩矩阵的分解。通过两个因子矩阵的乘积在原始空间非线性重构矩阵的相似性矩阵,用来预测节点之间连边的可能性。最后,利用构建的模型在真实的生物黑客组织数据上进行分析与验证。以生物安全为背景,以生物黑客组织为目标网络进行了应用研究。以人物,组织关系为建模视角,通过绘制生物黑客组织的网络结构图,对提出算法在目标网络上的链路预测及瓦解效果进行了仿真分析。实验结果表明,本文提出的两个算法在生物黑客组织数据上表现突出。