[发明专利]一种网络拓扑重构方法、装置及终端设备

说明书

本发明适用于信息技术领域，提供了一种网络拓扑重构方法、装置及终端设备，方法包括：获取目标网络的网络边数和网络节点个数；在目标网络中模拟多条信息传播的过程，获得信息记录矩阵和信息到达矩阵，其中，信息记录矩阵记录每个网络节点被一条或多条信息感染的数据，信息到达矩阵记录每条信息感染每个网络节点的时间；选择被同一信息感染的任意两个网络节点，根据信息记录矩阵和信息到达矩阵，计算两个网络节点被感染的时间差；选择时间差为额定参数的两个网络节点，作为相似节点对；计算相似节点对的时间相似性；根据时间相似性和网络边数，重构目标网络的拓扑结构。通过本发明能够提高预测网络拓扑结构中所缺失的联系的准确度。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种网络拓扑重构方法、装置及终端设备。

背景技术

在调查疾病的传播源或复杂网络中的信息传播源时，一般先寻找重要节点，然后再对其加以限制，例如对于某些疾病源和信息源的控制。但有关传播网络的基础信息往往是不完整的，因此需要合理利用已知的信息来重构网络中未知或者隐藏的拓扑结构。但大数据时代下，信息传播的速度和广度在不断攀升，传播网络的结构巨大，使得重现网络拓扑结构非常困难。

目前，针对网络拓扑结构的重建，通常采用链路预测方法，其根据网络的一部分信息，预测各种网络中缺失的联系。然而，现有的链路预测方法，基于静态相似度量或多步时间相似性度量进行节点关系的预测，其精度不稳定，不能准确地预测网络拓扑结构中所缺失的联系。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种网络拓扑重构方法、装置及终端设备，以解决现有的网络拓扑重构方法精度不稳定，不能准确地预测网络拓扑结构中所缺失的联系的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种网络拓扑重构方法，包括：

获取目标网络的网络边数和网络节点个数；

在所述目标网络中模拟多条信息传播的过程，获得信息记录矩阵和信息到达矩阵，其中，所述信息记录矩阵记录每个所述网络节点被一条或多条所述信息感染的数据，所述信息到达矩阵记录每条所述信息感染每个所述网络节点的时间；

选择被同一信息感染的任意两个网络节点，根据所述信息记录矩阵和信息到达矩阵，计算所述两个网络节点被感染的时间差；

选择所述时间差为额定参数的两个网络节点，作为相似节点对；

计算所述相似节点对的时间相似性；

根据所述时间相似性和所述网络边数，重构所述目标网络的拓扑结构。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第一实施方式中，所述额定参数为1。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第二实施方式中，所述在所述目标网络中模拟信息传播过程，获得信息记录矩阵和信息到达矩阵之前，包括：

设置所述网络节点成为信息源的概率；

根据所述网络节点个数和所述概率，计算模拟传播的信息的条数。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第三实施方式中，所述计算所述相似节点对的时间相似性公式为：

其中，|t_iα-t_jα|为两个网络节点被感染的时间差，R为信息记录矩阵，T为信息记录矩阵，i和j表示节点，α表示信息，δ表示特定时间差，TCN1表示一步时间相似性的度量。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第四实施方式中，所述根据所述时间相似性和所述网络边数，重构所述目标网络的拓扑结构包括：

选择所述时间相似性中数值较大的N个相似节点对作为连边节点对，其中N为网络边数；