[发明专利]一种供需网络社团结构挖掘方法

说明书

本发明公开一种供需网络社团结构挖掘方法，其中，所述方法包括步骤：根据预设的至少一种聚合类型，将供需网络划分成具有相同的聚合类型的最大团，得到至少一种第一初始社团结构；将每个所述初始社团结构中的最大团进行组合，得到中间社团结构；将中间社团结构中的孤立节点纳入中间社团结构的社团网络，得到目标社团结构，实现从根据各种组合方式得到的所有社团结构中找到质量较优的社团结构，再将最大团以外的节点纳入中间社团结构的社团网络，实现具有异质性供需网络社团结构的挖掘。

技术领域

本发明涉及网络科学领域，尤其涉及一种具有异质性的供需网络社团结构挖掘方法及计算机可读存储介质。

背景技术

在现实世界中，很多网络都呈现出二分结构，即网络中包含两种不同类型的节点，同类型节点之间没有连边，不同类型的节点之间才有连边。供需网络由供给节点和需求节点两类不同的节点构成，是一种典型的二分异质网络，其中需求节点与人类密切相关，供给节点指提供各类城市服务的地理实体，连边表示需求节点和供给节点形成的连接，并以二者之间的人口流量作为连边权重。典型案例为，居民(需求节点)享受城市公园绿地(供给节点)的休闲游憩、旅游观光、娱乐健身等生态系统服务功能，从而建立的公园服务供需网络。与同质网络相同的是，社团结构也是供需网络一个重要的特性，与同质网络不同的是，由于二分异质网络中的节点被天然地划分为不同的类型，若将二分异质网络投影成同质网络再进行社团结构的挖掘，会造成原始的二分异质网络信息丢失和冗余，且边数剧增等问题，影响挖掘结果的精度，所以亟需一种适用于挖掘二分异质网络社团结构的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种供需网络社团结构挖掘方法及计算机可读存储介质，旨在挖掘城市供需网络的社团结构。供需网络社团结构挖掘方法包括以下步骤：

根据预设的至少一种聚合类型，将供需网络划分成具有相同的所述聚合类型的最大团，得到至少一种第一初始社团结构；

将每个所述初始社团结构中的所述最大团进行组合，得到中间社团结构；

将所述中间社团结构中的孤立节点纳入所述中间社团结构的社团网络，得到目标社团结构。

在一种实施方式中，所述聚合类型表示所述最大团中需求节点的数目和供给节点的数目。

在一种实施方式中，所述将每个所述初始社团结构中的所述最大团进行组合，得到中间社团结构的步骤包括：

在每个所述初始社团结构中，从未处在同一个所述最大团中选择所述需求节点和所述供给节点，并连接所述需求节点和所述供给节点，得到至少一种第二初始社团结构；

计算每个所述第二初始社团结构的模块度；

确定所述模块度中的最大值对应的第二初始社团结构为中间社团结构。

在一种实施方式中，所述第二初始社团结构包括需求节点集合U＝(u₁,u₂,…,u_i,…,u_m)和供给节点集合V＝(v₁,v₂,…,v_j,…,v_m)，所述计算每个所述第二初始社团结构的模块度的公式为：

其中，所述Q表示所述模块度，所述m表示所述第二初始社团结构中所述需求节点的总个数，所述n表示所述第二初始社团结构中所述供给节点的总个数，所述i表示所述第二初始社团结构中第i个所述需求节点，所述j表示所述第二初始社团结构中第j个所述供给节点，所述A_ij表示U×V的邻接矩阵，所述P_ij表示第i个所述需求节点和第j个所述供给节点之间连边的期望值，所述δ表示第i个所述需求节点和第j个所述供给节点是否处在所述第二初始社团结构中同一个社团网络。

在一种实施方式中，所述将所述中间社团结构中的孤立节点纳入所述中间社团结构的社团网络，得到目标社团结构的步骤包括：