复杂网络中节点重要性排序算法的研究

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1、分类号：TP391单位代码：10183研究生学号：2015544042密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）复杂网络中节点重要性排序算法的研究ResearchontheSequenceAlgorithmoftheNodesImportanceInComplexNetwork作者姓名：梁艳花类别：工程硕士领域（方向）：软件工程指导教师：金福寿副教授孙永雄副教授培养单位：软件学院2018年6月复杂网络中节点重要性排序算法的研究ResearchontheSequenceAlgorithmoftheNodesI

2、mportanceinComplexNetwork作者姓名：梁艳花领域（方向）：软件工程指导教师：金福寿副教授孙永雄副教授类别：工程硕士答辩日期：2018年6月2日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限。）。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本人在指导教师的

3、指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名曰期：２０１８年６月夕曰摘要复杂网络中节点重要性排序算法的研究在我们的日常生活中，Internet、交通网、社交网等网络系统随处可见。这些基础网络为人们的生活带来便利的同时也具有安全隐患。例如，交通网存在拥堵现象，互联网无法承受访问压力出现

4、崩溃，电力网络故障带来城市瘫痪等。因此，有必要发掘网络中的重要节点。目前，对复杂网络中的节点重要性度量方法的研究已经取得一定的成果。但是由于网络拓扑结构复杂且节点数量巨大，使得现有方法存在一些缺陷。本文在现有方法的基础上，提出两种新的节点重要性排序算法，分别为多指标与节点删除为一体的节点重要性排序算法和加权改进节点收缩法的节点重要性排序算法。多指标与节点删除为一体的节点重要性排序算法适用于无向无权网络，它通过包括度中心性、介数中心性、接近中心性和聚类系数四个属性的熵权TOPSIS法给出节点重要性指数；结合P

5、ageRank算法给出各节点的PR值；然后引入参数α、β计算每个节点的综合重要度排名；最后，通过改进的节点删除法动态地获得节点的重要性。该算法克服了单一指标度量的片面性和属性权重设定的主观性，综合考虑了网络结构变化和重要邻居节点对排序结果的影响。在ARPA网络上的仿真实验结果表明该方法可以有效的降低因网络结构变化和相邻节点影响对节点重要性排序的可靠性。加权改进节点收缩法的节点重要性排序算法针对无向加权网络，它通过基于多属性的熵权法来客观地给转换后的网络边赋权值，计算得到转换后网络的凝聚度值，将其作为原始网络

6、节点重要性度量的一部分。然后，引入比例系数α、β对节点自身重要性和连边重要性进行线性回归分析，最后得到加权网络的节点重要性排序结果。该算法避免了人为赋权的主观性和边权差异的影响。通过算例分析与现有方法的对比实验表明该方法直观、有效，为复杂加权网络的节点重要性度量提供了参考。关键词：节点重要性，信息熵，TOPSIS，PageRank，节点收缩IAbstractResearchontheSequenceAlgorithmoftheNodesImportanceinComplexNetworkInourdaily

7、life,Internet,trafficnetwork,socialnetworkandothernetworksystemsareubiquitous.Byanalyzingthesebasicnetworks,wefindthattheynotonlybringconveniencetohumanbeings,butalsoposepotentialsafetyproblems.Forexample,trafficjams,Internetcrashes,powergridfailuresandmor

8、e.Therefore,itisnecessarytodiscoverimportantnodesinthenetwork.Atpresent,someachievementshavebeenmadeintheevaluationofthenodesimportanceincomplexnetwork.However,duetothelargenumberofnodesinacomplexnetworkandth