[发明专利]基于可视角度测算的时间序列加权复杂网络构建方法

权利要求书

1.一种基于可视角度测算的时间序列加权复杂网络构建方法，其特征在于，首先将时间序列的数据点定义为网络节点，然后通过分析各数据点之间是否满足可视准则确定节点之间的连边，最后计算存在连边的数据点可视角度大小作为节点之间的连边权重，从而构建了时间序列加权复杂网络，包括如下步骤：

1)定义网络的节点，对于原始时间序列(t_i,x_i)，用直方条表示时间序列中的数据点，直方条的高度代表序列中数据数值的大小，进而将数据点定义为网络的节点，其中i＝1,…,n，表示时间序列上的点的位置；

2)根据可视性准则，判断网络的节点之间是否存在连边，若两个直方条的顶点间连线不被其它直方条遮挡，定义这两个直方条互相可视，两个直方条对应的两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)之间存在连边；若两个直方条的顶点间连线被其它直方条遮挡时，定义这两个直方条互相不可视，两个直方条对应的两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)之间不存在连边，其中，(t_a,x_a)和(t_b,x_b)为原始时间序列(t_i,x_i)中的任意两点；

3)若两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)可视，将可视角θ_ab的角度值作为网络中与所述的两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)相对应的两个节点间连边的权值w_ab，可视角的角度值越大，网络中连边的权值越大；

4)将网络的节点、节点间的连边和节点间连边的权值构成加权可视图复杂网络；

5)借助UCINET软件中的NETDRAW工具包将加权可视图复杂网可视化，从图形的角度展现网络拓扑结构和连接状况；

6)绘制加权可视图复杂网络的节点强度分布图，并计算加权网络的网络节点强度分布熵WSE。

2.根据权利要求1所述的基于可视角度测算的时间序列加权复杂网络构建方法，其特征在于，步骤3)中当两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)为部分可视时，所述的可视角的角度值计算方法如下：

(1)假设两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)之间有N个数据点：(t_i,x_i),t_at_it_b，i＝1,…,N，仅考虑当前数据点(t_i,x_i)对两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)的部分遮挡，忽略其它的N-1个数据点，计算此时两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)之间对应当前数据点(t_i,x_i)的可视角的角度值，记为θ_i；

(2)按照第(1)步的计算方式分别计算两个数据点(t_a,x_a)和(t_b,x_b)之间对应其它N-1个数据点时的可视角的角度值，最终得到N个角度值，则可视角θ_ab的角度值为这N个角度值中最小的值：