基于遗传算法的复杂网络社区检测的应用研究

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2、型，＿目．…。？＿；Ｌｊａ―专化（领域）．．…虫龙，點盧億Ｘ疆——…‘论义提交日期二〇．．．．．：：：户：。．．：兹銀月＇．－－Ｉ，．■．’．，，？－南京邮电大学学位论文原创性声明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Ｗ标法和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任

3、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。｜，’〇《中；；又研巧生签名日期论文使南京邮电大学学位用授权声明本入授权南京邮电大学可保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档Ｊ关允许论文阅和阅ｉｌ将学位论文的全部或部分入数据库进行检索；；被查借；可＾内容编有可レッ用影印、、汇论文。子的和纸采缩印或扫描等夏制手段保存编本学位本文电文档内容质一括论的致。论公（）电大。文内容相文的包刊登授权南京邮学研究生院办理布论在解

4、。学密后适用涉密位文本授权书。！的乂研；；生签名；导签名日期巧亦师良＿阔开ApplicationofGeneticAlgorithmBasedonComplexNetworkCommunityDetectionThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByLinggangChenSupervisor:Prof.JingquanzhouFebruary2016II

5、摘要近年来，随着复杂网络理论及其相关应用研究的兴起，人们开始尝试利用这些新的理论工具来研究现实社会中的各种大型复杂系统。因此，对复杂网络社区结构的检测，逐渐成为了研究的热点。社区结构是复杂网络最重要的拓扑结构属性之一，它揭示了复杂网络的隐藏规律和行为特征。社区结构的数学模型是指在一个复杂网络中内部连接紧密而外部连接稀疏的节点集。传统的方法需要预先设定权重参数来控制对目标函数的不同侧重，并且不能够自动识别社区个数，在寻优过程中会出现“早熟”和效率低下问题。本文研究的多目标自适应快速遗传算法是传统遗传算法的演进算法，用于复

6、杂网络社区结构的检测。首先，它将社区检测问题转化为多目标优化问题，构建社区分值和社区适应度两个目标函数。其次，引入外部精英基因库，用于存储适应度较高的非劣解，对于外部精英基因库已经存在的重复个体，不用再进行重复解码、计算个体适应度值等一系列过程。同时，执行自适应遗传算子，返回一组在两个目标函数之间折衷的非支配解。最后，选取一个模块度最高的Pareto最优解，解码生成一组独立的子网络，并用互信息度量和模块度去评价算法的性能。仿真表明，多目标自适应快速遗传算法大大地提高了复杂网络社区结构检测的精确度，并且能更好地发现复杂网

7、络的层次结构。关键词:复杂网络，遗传算法，自适应，多目标，精英基因库IVAbstractInrecentyears,withtheriseofcomplexnetworktheoryandrelatedappliedresearch,peoplebegintotrytoapplythesenewtheoreticaltoolstostudyavarietyofcomplexsystemsofrealworld.Therefore,thecommunitydetectionofcomplexnetworksgradual

8、lybecomesahotresearch.Communityisoneofthemostimportantsocialnetworktopologyproperty,whichrevealsthehiddenlawsofsocialnetworks.Mathematicalmodelofcommunitystructureref