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复杂网络中的社区发现算法研究

复杂网络中的社区发现算法研究

作者：孔汉章山东大学

学位级别：硕士

复杂网络分析中的社区发现涉及到生物学、物理学、社会网络等多个学科,至今仍是一个非常具有挑战性的问题。通俗地讲,复杂网络中的一个社区是紧密相连的子网络,并且该社区同外部网络之间连接相对稀疏。社区结构广泛存在于社交网络、生... 详细信息

复杂网络分析中的社区发现涉及到生物学、物理学、社会网络等多个学科,至今仍是一个非常具有挑战性的问题。通俗地讲,复杂网络中的一个社区是紧密相连的子网络,并且该社区同外部网络之间连接相对稀疏。社区结构广泛存在于社交网络、生物网络、交通网络和无线传感器网络中,并能反映出复杂网络的动态特征与功能。挖掘复杂网络中的社区结构已广泛应用于恐怖组织识别、蛋白质功能预测、个性化推荐和信息检索等领域。近年来涌现出了许多方法用于解决此问题,如模块度优化算法、标签传播算法（Label Propagation Algorithm,LPA）等。然而,现今鲜有算法能够在效果和效率方面均能取得较为满意的结果。本文针对该问题进行了研究,主要目的和贡献如下:因为基于模块度最大化思想的社区发现问题是NP-完全问题,研究者们总是希望能寻找到新的元启发式算法在合理的时间内挖掘社区结构。本文提出一个迭代旋转贪心（Iterated Carousel Greedy,ICG）的混合元启发式算法用于求解模块度最大化的社区发现问题。ICG算法通过在一个贪心构造启发式算法之后迭代执行解构、旋转和重构操作以生成一系列的解。在每次迭代中,算法使用一个局部搜索过程寻找更好的解。同传统的迭代贪心（Iterated Greedy,IG）算法相比,新提出的算法中所采用的旋转贪心程序能够将搜索过程引导到更好的解空间,模拟退火类型的接受标准能够避免搜索过程陷入停滞。在人工网络和真实世界网络上的实验结果表明新提出的ICG同文献中现有的元启发式算法相比性能更加出色。标签传播算法是一种高效且易于实现的检测复杂网络中社区结构的方法。然而,LPA中的随机更新顺序和随机平衡打破（random tie-breaking）原则使得该方法具有不稳定,准确性差的缺点,甚至有时会导致怪物社区的形成。本文提出了一个改进的标签传播算法LPA-INTIM用于解决社区发现问题。该算法首先利用局部拓扑信息衡量相连节点之间的亲密性并以此构建亲密度矩阵。之后根据亲密度矩阵评估节点重要性以确保节点按照某种特定的顺序进行更新。最后在标签传播过程中,通过计算标签影响力更新节点标签。此外,本文引入了一个紧密度函数用于提高算法的稳定性。同文献中代表性的基于标签传播思想的算法相比,在人工和真实世界网络中的实验结果验证了新提出的LPA-INTIM在效果和效率均取得了明显的提升。

关键词：复杂网络社区发现模块度优化算法迭代贪心算法标签传播算法

模型不确定和噪声互相关下的分布式容积平滑变结构融合算法

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控制理论与应用 2024年

作者：焦玉召牛健雄赵红梅娄泰山赵良玉丁国强孔汉郑州轻工业大学电气与信息工程学院北京理工大学宇航学院

针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统状态估计问题。本文首先提出一种新的模型不确定和噪声互相关下的容积平滑变结构滤波算法。其次，针对多传感器系统，推导了噪声互相关下，任意局部估计器之间互协方差的通用计算... 详细信息

针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统状态估计问题。本文首先提出一种新的模型不确定和噪声互相关下的容积平滑变结构滤波算法。其次，针对多传感器系统，推导了噪声互相关下，任意局部估计器之间互协方差的通用计算框架，并利用容积规则计算互协方差中的非线性积分。然后，针对模型参数不确定和噪声互相关下的多传感器非线性系统，提出了基于矩阵加权的分布式容积平滑变结构融合算法。最后，仿真实验结果表明，本文所提算法能够有效克服模型不确定和互相关噪声的影响，具有更高的状态估计精度。

关键词：平滑变结构滤波模型参数不确定互相关噪声分布式融合系统辨识与建模

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管窥人工智能与大数据地球科学研究新进展

地学前缘 2024年第4期31卷 1-6页

作者：周永章肖凡中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000 中山大学地球环境与资源研究中心广东珠海519000 中山大学广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东珠海519000

本期是《地学前缘》组织出版的“人工智能与大数据地质”主题专辑。它由17篇学术论文组成,涵盖了知识图谱、基于深度学习的图像识别、非结构化地质信息的机器可读表达、图形大数据与社区发现、关联规则算法、三维地质模拟与成矿预测、... 详细信息

本期是《地学前缘》组织出版的“人工智能与大数据地质”主题专辑。它由17篇学术论文组成,涵盖了知识图谱、基于深度学习的图像识别、非结构化地质信息的机器可读表达、图形大数据与社区发现、关联规则算法、三维地质模拟与成矿预测、物联网与在线监测系统等不同主题,提供了极其有价值的应用场景和研究案例,在一定程度上反映了中国人工智能与大数据地球科学领域研究的最新进展,值得同行关注。

关键词：知识图谱深度学习图像自动识别非结构地质信息社区发现大数据挖掘三维地质建模物联网标识

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粤西庞西垌地区非结构化地质信息机器可读表达与致矿异常区域智能预测

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地学前缘 2024年第4期31卷 47-57页

作者：王堃屹周永章中山大学地球科学与工程学院广东珠海519082 中山大学地球环境与地球资源研究中心广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275

大数据挖掘与机器学习算法应用已成为成矿预测研究的重要趋势,但如何使非结构化地质数据进行机器可读表达成为需要克服的难点。本研究针对粤西庞西垌矿集区开展地层、岩性、断裂等非结构化地质信息面向机器可读的转换处理,并进而应用机... 详细信息

大数据挖掘与机器学习算法应用已成为成矿预测研究的重要趋势,但如何使非结构化地质数据进行机器可读表达成为需要克服的难点。本研究针对粤西庞西垌矿集区开展地层、岩性、断裂等非结构化地质信息面向机器可读的转换处理,并进而应用机器学习算法对水系沉积物地球化学测试数据和构造、地层等综合地质信息进行挖掘,提取致矿异常特征,最终实现智能圈定致矿异常找矿靶区。独热编码算法与空间加权主成分分析中的权重变量方法组合应用,实现了地层、岩性和断裂构造等非结构化地质信息的结构化转化,并最大限度地保留其所包含的地质信息。单分类支持向量机和自编码网络异常检测算法的应用,解决了研究区已知矿点与非矿点数据不平衡问题。对多源地质数据的集成和综合生成的预测结果与研究区铅锌矿床的空间分布和实际的地质构造情况相对一致,表明上述算法能够有效识别找矿潜力区并寻找潜在的矿床。与传统的勘查地球化学方法相比,本研究中的分析方法能够处理和集成多源的地质致矿信息,可应用于尚未发现矿床的找矿潜力区,提高发现矿床的可能性和找矿工作的效率。

关键词：大数据挖掘机器可读表达独热编码算法单分类支持向量机自编码网络庞西垌矿区钦杭成矿带

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基于BP神经网络模型优化Fe_(1-x)O基氨合成催化剂

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化工进展 2024年第3期43卷 1302-1308页

作者：张书铭刘化章浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014

运用BP神经网络建立了助催化剂含量与催化剂活性之间的预测模型,对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的助催化剂进行优化。首先将前期实验数据整理归纳为含有3、4、5、6和7个助催化剂等5类催化剂,以助催化剂含量(体积分数)为输入变量,以425℃反... 详细信息

运用BP神经网络建立了助催化剂含量与催化剂活性之间的预测模型,对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的助催化剂进行优化。首先将前期实验数据整理归纳为含有3、4、5、6和7个助催化剂等5类催化剂,以助催化剂含量(体积分数)为输入变量,以425℃反应器出口氨浓度(活性)为输出变量,对助催化剂进行优化。结果表明,BP神经网络预测模型拟合值均方误差最高为0.2784,预测值均方误差最高为0.1592,构建的BP神经网络模型准确度较高。在该模型的基础上,运用多种群遗传算法进行极值寻优,求解最优的催化剂配方,并进行实验验证。结果表明,根据优化结果制备5个样品的实验测定值与预测值的相对误差最高为2.88%,优化结果较为准确;含有7个助催化剂的催化剂活性最高为18.83%,比原样本的统计平均活性值(17.52%)高1.31%,相对提高7.48%,助催化剂含量优化取得满意的结果。

关键词： Fe_(1-x)O 催化剂助催化剂神经网络遗传算法优化

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高校信息化和数字化发展的特征与趋势

山西财经大学学报 2024年第S1期46卷 247-249页

作者：肖立章桂林学院语言文学学院

高校信息化和数字化建设已成为推动教育现代化的重要技术手段。高校信息化和数字化建设不仅是将技术引入校园，也是对教育模式、管理体制、师生互动等方面的革新和优化。分析了中国高校信息化、数字化发展的特征与核心目标，指出了现阶... 详细信息

高校信息化和数字化建设已成为推动教育现代化的重要技术手段。高校信息化和数字化建设不仅是将技术引入校园，也是对教育模式、管理体制、师生互动等方面的革新和优化。分析了中国高校信息化、数字化发展的特征与核心目标，指出了现阶段高校数字化和信息化发展中的常见问题与解决办法，点明了高校信息化和数字化发展的主要趋势。

关键词：高校建设信息化数字化发展主要趋势

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数智技术赋能中华民族现代文明国际传播进路

中国出版 2024年第6期 16-20页

作者：陈晗章暨南大学新闻与传播学院

担负新的文化使命,建设中华民族现代文明,是习近平文化思想的重要组成部分。中华民族现代文明展示的宏伟蓝图,为人类文明演化锚定了新的历史方位,显示出独特的国际传播价值。数智技术推动叙事体系创新,中华民族现代文明的国际传播叙事... 详细信息

担负新的文化使命,建设中华民族现代文明,是习近平文化思想的重要组成部分。中华民族现代文明展示的宏伟蓝图,为人类文明演化锚定了新的历史方位,显示出独特的国际传播价值。数智技术推动叙事体系创新,中华民族现代文明的国际传播叙事在数智语境中有了更广阔的空间。我们要倾力打造多主体、多语种文化内容生产与传播为一体的互促式大生态,建设跨国、跨文化数智平台,协同促进文明内容与数智媒介交融、共振。

关键词：习近平文化思想中华民族现代文明数智赋能国际传播

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善治视野下审判权运行规律的法理阐释

学海 2024年第3期 85-94,215页

作者：章润南京大学法学院南京210093

党的二十大报告提出了“以良法促进发展、保障善治”的要求。善治是社会治理的一种理想形态,善治的实现离不开审判权功能的发挥。作为一种创新性的治理理念,善治为衡量审判权运行能否维护和促进社会公平正义提供了标准。在善治视野下,... 详细信息

党的二十大报告提出了“以良法促进发展、保障善治”的要求。善治是社会治理的一种理想形态,善治的实现离不开审判权功能的发挥。作为一种创新性的治理理念,善治为衡量审判权运行能否维护和促进社会公平正义提供了标准。在善治视野下,审判权运行规律具有有效满足司法需求、妥善平衡利益关系、切实保障公民权利以及实现审判活动与社会公众良性互动等特定意蕴,由审判权独立行使、恪守司法公正、纠纷有效解决、审判公开透明、公众有序参与等要素构成,具有回应性、协同性、柔和性、开放性和引导性等特点。

关键词：善治审判权司法规律司法制度司法改革

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基于全矩阵椭圆成像法的加筋板结构损伤检测

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 2033-2042页

作者：章盟樊程广余孙全国防科技大学空天科学学院长沙410073

对航天器结构进行损伤检测对于保障航天器的可靠运行十分重要。Lamb波声学定位是一种常用的损伤检测方法,但在航天器常用的加筋板结构中,加强筋会对板中Lamb波的传播产生反射、透射、延迟叠加等效应,导致常用检测方法的效果大打折扣。为... 详细信息

对航天器结构进行损伤检测对于保障航天器的可靠运行十分重要。Lamb波声学定位是一种常用的损伤检测方法,但在航天器常用的加筋板结构中,加强筋会对板中Lamb波的传播产生反射、透射、延迟叠加等效应,导致常用检测方法的效果大打折扣。为此,提出一种基于全矩阵采样和模型补偿的超声Lamb波的全矩阵椭圆成像定位方法。将全矩阵采样方法引入椭圆成像定位中,通过聚焦的方式,减小加强筋对信号的衰减和干扰所产生的误差。针对Lamb波在加强筋结构中绕筋和直达两种传播特征,提出了一种绕筋补偿策略,消除加强筋的延迟叠加影响。实验表明,全矩阵椭圆成像法能够实现损伤信号的聚焦,提高损伤定位的精度,引入绕筋补偿策略后,实现加筋板的准确损伤定位。

关键词： Lamb波椭圆成像小波变换加筋板结构健康监测