Detección de comunidades en redes multinivel basada en el método de factorización de matrices y el método de incrustación espectral
Autores: Tang, Fengqin; Zhao, Xuejing; Li, Cuixia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detección de comunidades en redes multinivel basada en el método de factorización de matrices y el método de incrustación espectral
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Detección de comunidades
Redes multinivel
Factorización de matrices
Incrustación espectral
Agrupamiento
Análisis de redes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La detección de comunidades sigue siendo un tema de investigación desafiante en el análisis de redes. Con la complejidad de las estructuras de datos de red en aumento, las redes de múltiples capas, en las que las entidades interactúan a través de múltiples tipos de conexiones, resultan efectivas para describir redes complejas. Las capas en una red de múltiples capas pueden no compartir una estructura común de comunidad. En este artículo, proponemos un método conjunto basado en la factorización de matrices y el embebido espectral para recuperar los grupos no solo para las capas sino también para los nodos. Específicamente, las capas se agrupan a través del método de factorización de matrices con regularización basada en la similitud de capas en la perspectiva de un modelo de bloques estocásticos de múltiples capas, y luego las comunidades de nodos dentro de un grupo de capas se revelan mediante la agrupación de una combinación del embebido espectral derivado de las matrices de adyacencia y la matriz de aproximación compartida. Los estudios numéricos muestran que el método propuesto logra resultados de agrupamiento competitivos a medida que varía el número de nodos y/o el número de capas, junto con diferentes topologías de capas de red. Además, aplicamos el método propuesto en dos redes de múltiples capas del mundo real y obtenemos hallazgos interesantes que nuevamente destacan la efectividad de nuestro método.
Descripción
La detección de comunidades sigue siendo un tema de investigación desafiante en el análisis de redes. Con la complejidad de las estructuras de datos de red en aumento, las redes de múltiples capas, en las que las entidades interactúan a través de múltiples tipos de conexiones, resultan efectivas para describir redes complejas. Las capas en una red de múltiples capas pueden no compartir una estructura común de comunidad. En este artículo, proponemos un método conjunto basado en la factorización de matrices y el embebido espectral para recuperar los grupos no solo para las capas sino también para los nodos. Específicamente, las capas se agrupan a través del método de factorización de matrices con regularización basada en la similitud de capas en la perspectiva de un modelo de bloques estocásticos de múltiples capas, y luego las comunidades de nodos dentro de un grupo de capas se revelan mediante la agrupación de una combinación del embebido espectral derivado de las matrices de adyacencia y la matriz de aproximación compartida. Los estudios numéricos muestran que el método propuesto logra resultados de agrupamiento competitivos a medida que varía el número de nodos y/o el número de capas, junto con diferentes topologías de capas de red. Además, aplicamos el método propuesto en dos redes de múltiples capas del mundo real y obtenemos hallazgos interesantes que nuevamente destacan la efectividad de nuestro método.