KENN:线性结构熵的图核神经网络

图神经网络(graph neural network,GNN)是一种利用深度学习直接对图结构数据进行表征的框架,近年来受到人们越来越多的关注.然而传统的基于消息传递聚合的图神经网络(messaging passing GNN,MP-GNN)忽略了不同节点的平滑速度,无差别地聚合了邻居信息,易造成过平滑现象.为此,研究并提出一种线性结构熵的图核神经网络分类方法,即KENN.它首先利用图核方法对节点子图进行结构编码,判断子图之间的同构性,进而利用同构系数来定义不同邻居间的平滑系数.其次基于低复杂度的线性结构熵提取图的结构信息,加深和丰富图数据的结构表达能力.通过将线性结构熵、图核和图神经网络三者进行深度融合提出了图核神经网络分类方法.它不仅可以解决生物分子数据节点特征的稀疏问题,也可以解决社交网络数据以节点度作为特征所产生的信息冗余问题,同时还使得图神经网络能够自适应调整对图结构特征的表征能力,使其超越MP-GNN的上界(WL测试).最后,在7个公开的图分类数据集上实验验证了所提出模型的性能优于其他的基准模型.

基于加权超网络结构熵模型的软文营销质量评估——以校企合作A公司的微信公众号为例

在移动互联时代,软文营销蓬勃发展,如何度量、监控和预测软文营销的运营质量是目前研究的空白。以校企合作A公司的微信公众号为案例,以每一篇软文为超边,以每一篇软文的点赞人数为节点,以转发量和阅读量的比值为权重,建立软文营销加权超网络模型,采用超边超度结构熵来实时度量、监控和预测微信公众号运营质量水平,给A企业的软文营销策略提供参考。进一步,与微信指数(WCI)计算模型相比,基于每篇软文阅读量、转发量、点赞量、超网络加权超网络模型更具有科学性、客观性和实用价值。本文提出一种微信公众号运营实时数据驱动的度量微信公众号运营质量的新方法,并将统计过程质量控制的理念用于数字营销领域,旨为移动营销提供理论和实践上的参考。

利用邻接结构熵确定超网络关键节点

识别网络中的关键节点对研究网络的拓扑结构及功能特性具有重要的实际应用价值。基于超图的超网络拓扑结构为超图,由于超图中的超边可以包含任意数量的节点,使得超网络能够清晰明了地表达出多元、多维、多准则的复杂关系。为了更好地挖掘超网络中的关键节点,基于超图理论及性质,提出超图中的邻接结构熵识别超网络中的关键节点,该方法通过研究节点及其直接与间接节点间的关系,利用节点信息熵刻画不同节点在超网络中的重要性。其优势在于不仅考虑了超网络中节点自身的性质,也融合了邻居节点的影响力,且由于该算法只利用节点的局部属性,故其复杂度较低。并通过对科研合作超网络进行的实证分析,结果表明邻接结构熵能够准确有效地识别超网络中的关键节点,为今后研究超网络中的关键节点以及研究超网络的拓扑结构提供一定的借鉴和参考。

组织结构有序度的结构熵评价研究

运用结构熵评价理论,提出评价组织结构内信息流有序度的时效质量分析模型,从信息有序度的角度对组织结构的灵捷性进行评价,并对两种组织结构:M-型和U-型的结构有序度做出评价,分析了组织层次、跨度、分权对组织结构灵捷性的影响。

基于标准化结构熵的电网结构对连锁故障的影响

为研究大规模互联电网连锁故障的传播机理,选取输电线路的电抗值作为线路权重,建立电网加权拓扑模型,并定义综合考虑节点和边差异性的加权网络拓扑结构熵的概念。连锁故障过程中结构熵的变化能有效地反映故障传播的速度。利用遗传算法迭代计算相同结构下结构熵指标的最大值与最小值,将连锁故障过程中结构熵值归一化从而消除电网规模对结构熵指标的影响,得到标准化结构熵值。通过分析故障前后电网标准化结构熵值的变化辨识电网结构中"异构"线路。对IEEE 118节点系统和华北电网仿真实验说明通过主动移除"异构"线路能改善电网结构异构性,增强网络抵抗连锁故障的能力。

基于加权网络结构熵的电网连锁故障研究

为研究大规模互联电网连锁故障的发生机理,选取输电线路的电抗值作为线路权重,建立电网加权拓扑模型,定义综合考虑节点和边差异性的加权网络拓扑模型结构熵的概念,以此描述故障演化过程中电网拓扑结构的不均衡性。对新英格兰39节点系统和IEEE118节点系统动态仿真实验说明,在连锁故障中,结构熵值的变化规律能较好地表征连锁故障的传播特性,同时结构熵值越小,系统损失负荷越多。

一种基于结构熵的类内聚度度量方法

内聚度是指模块内各成分之间的联结强度。在面向对象软件系统中,内聚度主要是指类内部的属性和方法之间的联结强度。在类依赖图的基础上,提出了一种基于结构熵类内聚度度量方法,从类的属性与属性、属性与方法和方法与方法之间依赖关系3个方面对类的内聚度进行度量。并综合以上3种内聚度给出了一个类内聚度的度量方法,为评价类的内聚度提供了指南。

基于结构熵权和修正证据理论的装配式建筑施工安全风险评价

装配式建筑施工安全风险评价是一个多属性决策问题,主要通过收集专家定性评价信息来进行指标权重确定和风险评价。为将专家的定性分析转变为定量研究,提出了一种基于结构熵权和修正证据理论的装配式建筑施工安全风险评价方法。该方法首先在已有研究的基础上,从人、物、技术、管理、环境五个方面构建了装配式建筑施工安全风险评价指标体系;然后,引入主客观赋权法相结合的结构熵权法计算各指标的权重,并结合基于Bayes近似法修正的证据理论对装配式建筑施工安全风险进行多层次递阶评价;最后进行了实证分析,结果表明该方法能有效地反映装配式建筑施工中的安全风险等级,可为装配式建筑施工安全风险评价工作提供参考。

利用网络结构熵研究复杂网络的演化规律

利用网络结构熵作为网络演化的指标来研究不同网络的演化规律。选取了3种典型的网络包括无尺度网络、随机网络和规则网络,以及构建的与实际比较接近的网络模型,另外,为了避免由于网络结构熵的定义不准确,还选择3种不同定义的网络结构熵,从而研究网络结构熵在网络演化过程中的变化趋势,最后得出不同类型的网络在网络演化过程中,网络结构熵的差别较大,同时可以利用网络结构熵的增长率作为网络演化的指标,网络演化初期,网络结构熵增长率较大,随着网络规模逐渐增大,网络结构基本稳定,网络结构熵的增长率也逐渐降低。

基于结构熵权模型的体育用品制造企业创新能力评价及实证研究

随着"中国制造2025"战略的实施和体育用品制造企业发展瓶颈的凸显,体育用品制造企业的创新能力受到越来越多的关注。对创新能力评价体系进行构建,旨在提高我国体育用品制造企业创新能力。本研究通过对经典文献和体育用品企业现状的研究构建了包括创新投入、创新产出、创新环境3个一级指标;R&D投入、资金投入、设备投入、R&D产出、利润、企业内部创新活动、政府支持等23个二级指标的体育用品制造企业创新能力评价体系,运用结构熵权法进行指标熵权确立,并对我国体育用品制造企业创新能力进行时序演化分析和登记注册类型分组的企业创新能力差异分析。结果显示:体育用品制造企业创新能力评价指标体系中创新产出熵权最大;在实证分析中验证,我国体育用品制造企业创新能力经历了观望期、孵化期和发展期,整体呈上升趋势;内资企业创新能力水平高于港、澳、台投资企业与外商投资企业,但是创新技术依赖引进,自主创新能力有待加强,评估结果与实际情况拟合度高,评价体系具有可行性与有效性。

基于结构熵模型的企业安全管理系统组织结构评价方法

熵是无序程度的度量 ,而组织结构的部分特性可以用有序程度来描述。由于无序与有序的对立 ,可以用熵来描述组织结构的性能。本文运用结构熵模型 ,从组织机构信息传递时效与质量两个方面对企业安全管理系统的组织结构性能进行了评价。结合考察对象的特点 。

基于结构熵权-模糊综合评价的企业环境绩效审计模型构建

随着社会对环境问题的日益重视,将环境审计融入企业管理并定期出具环境审计报告,是企业谋求长远发展的战略举措。本文从环境绩效指标体系构建入手,运用综合评价方法,提出了基于PSR框架的环境绩效审计指标体系,并构建结构熵权-模糊综合评价模型。在模型中引入了结构熵权法和最大隶属度有效性判定原则,使综合评判结果更合理。随后,经过实例分析,评价结果基本与实际相符,验证了模型的有效性。最后,从三个方面提出了加强企业环境绩效审计的对策建议:完善企业环境审计指导性标准体系;多部门多专业联动开展企业环境审计,加强企业环境审计试点工作。

基于结构熵和因子分析的改进航空人因飞行事故致因模型研究

简要介绍了传统的人因飞行事故致因理论及其模型,特别是HFACS航空人因事故致因分析体系。借鉴美国海航和国内外民航的人因分析分类体系,结合空军实际,增加了"组织计划"致因要素,调整了"组织管理"致因要素,提出了一种改进的HFACS航空人因事故致因分析模型。利用系统时效、质量和结构熵对两种模型的有序度进行了评价,选取5种不同偏好的权重值计算了模型的有序度。改进模型的结构熵小,而质量较大,因此是相对较优的模型。运用因子分析(FA),使用SPSS 18.0统计分析软件包对模型结构体系中的16个指标进行了数据分析。对各指标数值运用Z-SCORE法进行了标准化处理,对公因子进行了方差最大化旋转,以累计方差贡献率大于85%为标准,选取了5个公因子代替原有16个指标对人因事故进行分析结果表明,提取的评价因子均为单维指标,不存在指标冗余现象,从而验证了改进模型的合理性和可行性。

土地利用结构熵变化分析

选取上海市嘉定区1984—2002年的土地利用分类统计数据,应用信息熵概念计算该区域土地利用结构熵.根据熵值变化量对区域土地利用结构变化进行阶段划分,分析该地区的土地利用结构演变规律及变化形成动因.结果表明,嘉定区工业经济快速发展和产业结构的调整是促使土地利用变化的主要推动力量,持续快速的工业化、城市化进程对建设用地的需求会不断加大,土地利用结构将进一步调整,若不实施严格管理、科学规划和合理调控,该地区土地利用结构熵将继续增长.

土的结构熵及结构性定量化探讨

首先提出土的综合能量的划分、土的结构熵、土的结构性定量化参数、熵能转化参数的概念,使得复杂多变的土的微观结构要素能用能量状态–结构熵进行量化,打破传统土力学中以均质体理论研究非均质土的框架。描述土的宏观力学效应、微观能量状态两者的构架及其之间的联系,着重探讨宏微观能量状态的相互转化,并通过浸水膨胀性土与非膨胀性土中结构熵的力学效应的表现,说明结构熵理论可以解释微观结构所表现出的宏观力学效应,为土的结构性定量化研究提供一条新的途径。

异构数据的结构熵聚类算法

研究了语义数据的聚类问题,提出了一种基于样本内在结构的结构熵聚类SEC算法。通过给出语义属性相异性度量测度的新定义,挖掘蕴含于数据样本中的结构信息,提出了一种根据结构信息计算样本信息熵的优化方法,即通过熵来确定样本的聚类中心,从而完成样本的聚类,并把此方法向异构数据进行了拓展。SEC算法能实现不平衡数据的聚类,能自动确定初始类中心和聚类数目,具有无需迭代、效率高和相当的鲁棒性优势。实验表明,算法是有效的,与文献中的已有方法相比,聚类准确率得到显著提高,具有一定的实用价值。

有向复杂网络结构熵的软件动态执行关键节点挖掘算法

软件缺陷具有继承性和传递性,根据软件动态执行的结构及节点间的关联关系,挖掘软件执行过程的关键点,对于软件缺陷的预防和排除具有重要意义.本文提出一种有向复杂网络结构熵的软件动态执行关键节点挖掘算法,首先,基于复杂网络思想将软件动态行为映射为有向复杂网络模型,进而引入结构熵的概念,根据节点的全局出度和入度,提出面向缺陷结构脆弱性和结构传播性的向下结构熵和向上结构熵的计算方法,并分别计算全局向下结构熵和向上结构熵的平均值,将满足平均结构熵的关键节点排名.最后,在开源软件数据集Cflow和Tar的最新版本上进行实验,与其它中心性算法对比并在SIR模型进行验证,在单个节点排名和前10名节点的关键性挖掘上证明了算法的有效性和优越性.

基于结构熵的生产系统有序性评价的实证研究

针对目前评价生产系统结构优化方案时缺乏定量方法和系统结构有序度研究中现有结构熵模型存在的问题,以信息的发送与反馈机制为基础,通过对结构熵相关概念的定义,利用条件熵原理以及古典概率原则,建立具有动态性和一般性的系统结构熵模型。实证研究中,以某加工车间的典型零件作为研究对象,分析工件在实施单元制造生产方式前后相同加工路线上所经历的不同生产结构,并应用所建结构熵和有序度模型,最终求解出两种不同状态下的有序度,结果较好地验证使用此定量分析方法来评价生产结构有序性的合理性,并扩展此类结构熵模型的应用范围。

基于改进结构熵权法的目标威胁灰色综合评估

针对防空反导目标威胁评估指标权重很难确定、威胁评估信息存在不确定性的问题,提出了一种基于改进的结构熵权法和区间数灰色聚类的目标威胁评估方法。首先选取威胁评估指标,给出指标值的处理方法;然后通过重新定义"平均认识度"和"认识盲度",提出一种用于防空反导目标威胁评估指标权重确定的改进结构熵权法;接着根据威胁评估信息不确定的特点,给出一种基于区间数灰色聚类的目标威胁评估方法;最后通过实例分析,验证了方法的可行性。

一种人口迁移行为的动力学模拟与结构熵分析

人类行为研究一直是复杂系统关注的焦点,其动力学研究主要用以揭示人类行为发生的时空分布规律.人类行为的发生既有个体性也有群体性,目前的研究主要集中于前者.本文在一个二维网格上构建了受自然因素制约的人口迁移模型.结合"推拉理论",模型中侧重考虑了不同区域农业经济发展水平,迁入地数量及区域间距离对迁移人口规模的影响.利用模型模拟了迁出及迁入区人口及人均粮食产量的变化趋势,并探讨了迁移发生过程中的熵变.结果表明,熵变呈先增后减趋势,说明系统人口迁移行为的发生经历了从无序到有序的发展进程.结合人口规模斑图进一步说明人口理性回迁是引起熵减的直接原因.