Girvan和Newman社团发现算法

生活百科 2023-01-25 18:02生活百科www.aizhengw.cn

Girvan和Newman社团发现算法

Girvan和Newman提出用边介数(2002)来标记每条边对网路连通性的影响。某条边的边介数是指网路中通过这条边的最短路径的数目。两顶点间的最短路径在无权网中为连线该顶点对的边数最少的路径。由此定义可知,社团间连边的边介数比较大,因为社团间顶点对的最短路径必然通过它们;而社团内部边的边介数则比较小。

基本介绍

  • 中文名Girvan和Newman社团发现算法
  • 外文名GN community detection method
Girvan和Newman于2002年提出的分裂算法已经成为探索网路社团结构的一种经典算法,简称GN算法。由网路中社团的定义可知,所谓社团就是指其内部顶点的连线稠密,而与其他社团内的顶点连线稀疏。这就意味着社团与社团之间联繫的通道比较少,一个社团到另一个社团至少要通过这些通道中的一条。如果能找到这些重要的通道,并将它们移除,那幺网路就自然地分出了社团。Girvan和Newman提出用边介数(2002)来标记每条边对网路连通性的影响。某条边的边介数是指网路中通过这条边的最短路径的数目。两顶点间的最短路径在无权网中为连线该顶点对的边数最少的路径。由此定义可知,社团间连边的边介数比较大,因为社团间顶点对的最短路径必然通过它们;而社团内部边的边介数则比较小。
GN算法的基本流程如下
1)计算网路中各条边的边介数;
2)找出边介数最大的边,并将它移除(如果最大边介数的边不唯一,那幺既可以随机挑选一条边断开也可以将这些边断开);
3)重新计算网路中剩余各条边的边介数;
4)重複第2)、3)步,直到网路中所有的边都被移除。
算法中包括了重複计算边介数值的环节是十分必要的。因为当断开边介数值最大边后,网路结构发生了变化,原有的数值已经不能代表断边后网路的结构,各条边的边介数需要重新计算。举一个形象的例子假如网路中有两个社团,它们之间只有两条边相连。起初其中一条边的边介数最大,而一条边介数较小, 则第一条边被断开。如果不重新计算各条边的边介数,那幺第二条边依据其原有边介数值可能不会被立即断开。如果重现计算各条边的边介数,那幺第二条边的边介数可能成为最大值,会被立即断开。这显然会对社团结构的划分产生重大的影响。

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