基于PageRank的有向加权复杂网络节点重要性评估方法

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1、第45卷第3期2013年6月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics8LAstronauticsV01．45No．3Jun．2013基于PageRank的有向加权复杂网络节点重要性评估方法张琨李配配朱保平胡满玉(南京理工大学计算机科学与工程学院，南京，210094)摘要：现有复杂网络节点重要性评估研究主要集中在无向、无权复杂网络上，未能全面客观反映真实复杂网络的情况。本文基于有向加权复杂网络模型，借鉴PageRank排名算法，并结合复杂网络节点重要性评估特点，提出节点重要性评估的新指标——DwCN—NodeRa

2、nk和相应评估方法，该指标既反映出节点局部连接的特性，又从全局体现了有向加权复杂网络中整体链接关系对节点重要性的影响。采用真实的复杂网络数据集所进行的仿真实验结果表明，该方法能快速、有效地评估有向加权复杂网络节点的重要性，提高了复杂网络节点重要性评估的实用价值。关键词：复杂网络；节点重要性；评估方法；PageRank中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)03—0429—06EvaluationMethodforNodeImportanceinDirected-WeightedComplexNetworksBasedonPageRa

3、nkZhangKun，LiPeipei，ZhuBaoping，HuManyu(SchoolofComputerScienceandEngineering，NanjingUniversityofScience＆Technology，Nanjing，210094，China)Abstract：Theexistingevaluationmethodsfornodeimportanceincomplexnetworkmainlyfocusonundi—rectedandunweightedcomplexnetworks，andcannotreflectobjectivelyt

4、herealityofrealworldstatus．Basedondirected—weightedcomplexnetworkmodel，thePageRankrankingalgorithmandcombinedwithcharacteristicsofevaluationfornodeimportanceofthedirected-weightedcomplexnetwork，anewevaluationindexnamedDWCN—NodeRankfornodeimportanceandcorrespondingevaluationmethodareputf

5、orward．Besidesthelocallinkcharacteristics，theproposedindexcanreflecttheinfluenceofwholelinkrelationshiponnodeimportanceindirected—weightedcomplexnetworksfromtheglobalview．Simulationexperimentrunsonthedatasetofrealcomplexnetworks，andtheresultsshowthatthepro—posedmethodmayquickly，effectiv

6、elyevaluatenodeimportanceindirected-weightedcomplexnet—works．Keywords：complexnetworks；nodeimportance；evaluationmethod；PageRank如何正确评价节点的重要性已成为复杂网络研究中的一项具有重要意义的课题。目前，复杂网络节点重要性评估主要集中在不含权重的无权复杂网络上阻4

7、，即只给出节点之间的相互作用存在与否的定性描述，并不描述节点间相互作用的强弱程度。此外，在现实生活中，除了要考虑节点之间相互作用的强弱之外，还要考虑这种相互作用的方向Ⅲ，如食物链网络、

8、引文网络、Web页面网络及Internet上的信息流网络等。在这些网络中，节点间相互作用是有明确方向且可能不对等的。因此，基金项目：国家自然科学基金(61003210)资助项目；江苏省自然科学基金(BK2010491，BK2011023)资助项目；江苏省“六大人才高峰”基金(11一C一028)资助项目。收稿日期：2012—05—22；修订El期：2012—12—16通信作者：张琨，女，教授，博士生导师，1977年出生，E-mail：zhangkun@njust．edu．cn。430南京航空航天大学学报第45卷研究有向加权复杂网络中的重要节点评估，对于