超网络特性分析及其应用研究.pdf

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1、分类号TP391密级公开UDC学号20150613016青海师范大学硕士学位论文超网络特性分析及其应用研究研究生姓名刘猛导师姓名（职称）胡枫，教授申请学位类别工学硕士学科专业名称软件工程研究方向名称超网络理论及应用论文提交日期2018年3月论文答辩日期2018年5月学位授予单位青海师范大学学位授予日期2018年6月答辩委员会主席评阅人，青海师范大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青海师范大学或其它教育机构的学位或证书而

2、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：刘猛日期：2018.6.4青海师范大学学位论文使用授权声明青海师范大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权青海师范大学研究生部办理。研究生签名：刘猛导师签名：胡枫日期：2018.6.4超网络特性分析及其应用研究中文摘要复杂网络理论的诞生与发

3、展，为人们研究现实网络的特性提供了非常好的研究方法。然而，基于普通图的复杂网络在描述现实网络时依然存在着一些问题，例如普通图无法表示两个以上节点的复杂关系。随着基于超图的超网络的诞生，由于超图中的超边可包含两个及以上节点，使得超网络能更全面、准确地描述现实网络。本文基于超网络理论和超图的性质，对超网络拓扑特性进行了分析。针对较典型的QQ群超网络和蛋白质超网络提出了模型构建算法，并通过实证数据分析了相关的拓扑指标，如节点的超度、度、平均路径长度、聚类系数、子图中心度、熵等参数。拓扑参数的数值分析结果揭示了这两种超网络蕴含以下特性，QQ群超网络和蛋白质超网络皆具有无标度特性，QQ群超网络

4、还具有小世界特性，但蛋白质超网络不具有小世界特性。本文还通过对这两种超网络的关键节点进行了识别，以解释实际网络中存在的一些问题，如社交网络的垃圾信息泛滥、网络病毒的传播以及蛋白质网络的关键蛋白识别等。通过有效识别出网络的关键节点，并采用相应的措施可减少甚至消除这些问题带来的消极影响。关键词：复杂网络，超图，超网络，拓扑特性，无标度，小世界IHypernetworkcharacteristicsanalysisandapplicationresearchAbstractTheemergenceanddevelopmentofcomplexnetworktheoryprovidesane

5、fficientresearchmethodtostudyincharacteristicsofreal-worldnetwork.Complexnetworkthatbasesongeneralgraphstillhasobstacleswhenitisappliedtodescriberealnetwork.Forexample,ageneralgraphcannotrepresentcomplexrelationsofmorethantwonodes.Hypernetworkisamorecomprehensiveandeffectiveapproachtorepresentr

6、eal-worldthancomplexnetwork,duetoahyperedgeofthehypernetworkcancontainmorethantwonodes.Inthiswork,hypernetworktopologypropertiesareanalyzedbyhypernetworktheoryandhypergraphproperties.WeproposeamodelingconstructionalgorithmforclassicQQgrouphypernetworkandproteinhypernetwork.Andweanalyzethetopolo

7、gicalindexesrelatedtotheempiricaldata,suchasnodehyperdegree,degree,averagepathlength,clusteringcoefficient,sub-graphcentrality,entropyandotherparameters.Numericalanalysisresultsofthesetopologicalindexesrevealthatthesetwohypernetwo