基于改进Newman快速划分算法的城市动态交通子区划分方法

城市交通网络紧密联系,交叉口、干线和交通子区存在复杂关联性。从复杂系统角度提出一种基于Newman快速划分算法(Fast Newman,FN)的控制子区划分方法。首先,考虑城市道路网络拓扑结构复杂性,根据相邻交叉口的交叉口间距、路段交通流量、车流离散特性、交通流速度、车流密度等分析交叉口关联性,建立综合关联度计算模型;其次,将交叉口关联性引入到FN算法中,基于改进的Newman快速划分算法对路网控制子区进行划分;最后,通过实际路网,进行模型验证。结果表明:该子区动态划分方法有效考虑路网拓扑结构复杂性,更符合实际交通流特性,对城市区域路网子区划分更加合理。

一种基于改进的Newman快速算法的文本聚类方法

针对文本聚类计算量大的特点,提出了一种将概念格和Newman快速算法两种理论相结合的聚类方法。首先将文本表示为特征词语集,用统计方法抽取特征向量;同时,用IDF权重计算公式来计算词语的权重,并将词语权值离散化;然后,用形式背景表达关键词,通过相似度公式,计算出形式概念相似度大小;最后,构造Newman网络,根据Newman网络算法规则对待聚类文本进行聚类。实例表明,该算法不仅得到了正确的分类结果,而且大大降低了算法的复杂度,Newman快速算法仅为O((m+n)n)。

基于复杂网络Newman快速算法的船舶柴油机故障诊断

将船舶柴油机故障诊断中的聚类问题转化为复杂网络社团发现问题,在定义线性相似度、反比相似度、指数相似度和椭圆相似度函数的基础上,构造以相似度权重为边权,以样本点为节点的加权无向网络,提出了利用Newman快速算法中的准则函数作为聚类的准则函数,逐步寻找网络中的社团结构的故障诊断方法。以自主研发的轮机模拟器主机系统故障数据为例进行故障分析与诊断,验证新方法的有效性,并分析阈值和相似度系数变化对方法性能的影响。研究结果表明:新故障诊断方法具有计算量小和准确性高且运算时间短的特点,能够达到在线诊断的要求,有识别未知故障的能力,解决了聚类中必须找到类的问题。

基于Newman快速算法的航运网络社团结构

为了研究航运网络的网络结构及其相关特性,以航运网络的社团结构为对象研究,构建了基于模块度的Newman快速算法。选择由453个港口和3 444条边构成的"二十一世纪海上丝绸之路"(简称"海丝之路")无向无权航运网络为案例,从航运网络连接性视角,采用Newman快速算法对"海丝之路"航运网络进行计算,得出该航运网络的社团结构性质:网络中只有一个由173个港口节点构成的核心社团,且为领导者社团,度值接近于幂律分布,其他均为小型社团,表明"海丝之路"集装箱航运网络为巨型社团结构,且具有核心节点。

基于Newman快速算法的中国航空网络社团结构研究

研究中国航空网络的复杂特性,探究网络内部的演变规律和发展趋势,有助于航线结构调整和后续政策制定等。以2012-2017年航空网络为研究对象,构建拓扑结构并基于R平台,采用Newman快速算法分析社团结构及内部特征。研究结果显示,中国航空网络符合小世界特性且有向无标度网络演化的趋势;网络中存在核心节点,且逐步形成以北上广为三大中心枢纽,核心节点为区域枢纽的机场群格局,研究为机场群打造中枢辐射型航空网络构建提供了实证基础。

一种基于Newman快速算法改进的社团划分算法

社团划分目前是从海量科技文献中进行知识组织和发现的一种重要方法,其中Newman快速算法是目前效率较高的一种社团划分算法,然而由于Newman快速算法是一种基于局部搜索算法,算法的结果集往往是局部最优而不是全局最优,导致科技文献关系网络中的社团划分结果往往不是最优的社团结构。根据网络图中社团结构拓扑关系的特点,提出了社团贡献度的概念,并给出了计算公式;同时,为了克服Newman快速算法在社团合并迭代过程中获取到局部最优解而终止迭代的缺点,提出一种直接以社团贡献度为社团合并条件的CCN算法。最后在MATLAB环境中,用实际网络数据进行对比实验验证,结果表明,改进的CCN算法在社团划分效率和Q值结果上有更理想的效果。

基于GPU的复杂网络社区挖掘算法并行计算

由于复杂网络的规模越来越大,在大规模的复杂网络中快速、准确地挖掘出隐藏的社区结构是当前该领域研究的热点问题。目前社区结构挖掘常用的基于快速Newman算法的社区结构挖掘算法之一是一般概率框架方法。以规模日益增大的复杂网络为研究对象,提出了基于GPGPU的一般概率框架并行算法,有效地解决了在大规模的复杂网络中快速、准确地挖掘出隐藏的社区结构问题。实验证明,随着节点数的增加,该并行算法在不损失准确性的前提下运行效率有所提高,为复杂网络社区结构挖掘的研究提供了一种高效的解决方案。

社交网Twitter平台的人物关系网社区发现

社交网络服务(social networking service,SNS)已融入到大众生活中。人们将自己的信息上传到网络中,并通过社交网站管理自己的社交圈子,由此造成大量的个人信息在社交网络上被公开。文章基于Twitter平台,设计实现了Twitter用户关系网的社区发现。通过实时采集Twitter用户信息,重建人物关系网,改进Newman快速算法划分社区发现人物关系网。文章通过可视化的界面呈现用户的社区关系,提供用户网络行为,为决策者的舆情监控或个性推荐提供了参考凭据。

全球国际航空网络结构的复杂性及其社团特征

运用复杂网络理论分析全球国际航空网络的结构复杂性,以Newman快速算法对网络中的城市进行社团识别和划分,并结合社团结构理论深入分析其内部结构特性。研究发现:全球国际航空网络的度和度分布空间差异明显,平均路径长度较短且聚类系数较大,紧密中心度绝对差距和相对差距较小,中介中心度分布函数呈幂函数形态。网络中的城市被划分为18个社团,规模差异大,地理位置相邻近的城市更容易形成同一社团,但也有部分城市表现出远距离相互作用。各大洲的社团边界清晰且种类分明,唯独欧洲的社团边界模糊且种类过多。结果表明:全球国际航空网络具有“无标度网络”和“小世界网络”特征,网络由少量高度值城市主导,网络聚集性较强且全局效率高。少部分城市承担了主要中介功能,大部分城市几乎没有中介能力。网络的社团规模存在显著异质性,分布具有明显的地理集群特征,但地理位置邻近的城市航空联系未必紧密。大规模社团内部连通性更好,小规模社团内部网络密度更大。各大洲的国际航空市场结构稳定,而欧洲尚未形成稳定的航空联系。

基于改进凝聚算法与铁路网的社团划分

为了更好地分析铁路网划分过程及其与周边经济发展状况的联系,以省为单位建立加权无向复杂网络,其中节点为省,两省之间的铁路连线为网络连边。提出改进的凝聚算法,进一步对网络社团划分的迭代过程展开分析,最后得出明显的南北社团划分分界线。将社团划分过程与经济发展情况相联系,分析得出铁路发达情况与区域间经济发展息息相关,从而得出结论:铁路间联系越紧密,区域经济带动作用越强,并证实了国家近年来大力发展铁路建设的重要性。

复杂网络社团结构划分方法及其应用

许多实际的复杂网络都具有明显的社团结构,整个网络的功能实现是网络中各社团相互联系作用的结果。文章分别使用Girvan-Newman算法和Newman快速算法对实际的复杂网络进行社团划分。仿真结果显示,使用两种算法对网络进行社团划分时,都能得到清晰的社团结构,使用GN算法得到的社团数目小于使用NF算法得到的社团数目。NF算法的运行速度明显比GN算法的模块度要快。

复杂网络中社区发现算法的对比研究

在复杂网络中,系统内部和系统之间的相互作用可以看成由节点、边(连接)构成的体系。互联网上的信息纷繁复杂,如何对其内容进行分析从而挖掘出人们所需要的内容这一问题亟待解决。社区发现技术可在一定程度上解决这个问题,不仅节省了用户的时间,而且提高了分析的效率。本文通过对社区发现的经典算法GN算法、Newman快速算法FN以及CNM算法的实现,对这三种算法进行对比分析研究,为以后的进一步研究做准备。

含分布式电源配电网的孤岛划分

对于含分布式电源(DG)的配电网而言,孤岛运行可作为提高配电网供电可靠性的一种运行方式.根据含DG配电网的结构与运行特点,将孤岛划分问题转化为复杂网络社团划分问题.利用社团划分中的Newman快速算法进行孤岛划分,通过构建其社团结构模块度指标,以此衡量孤岛划分质量.仿真结果表明,该孤岛划分方法,可应用于复杂配电网环网结构,能够保证负荷最大范围持续供电和孤岛运行时系统的安全稳定运行,实现孤岛模式与并网模式快速转换.