Skip to main content
SUPERVISOR
Keivan Aghababaei samani,Gholamreza Omidi,Farhad Shahbazi
کیوان آقابابائی سامانی (استاد راهنما) غلامرضا امیدی اردلی (استاد مشاور) فرهاد شهبازی دستجرده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mina Zarei
مینا زارعی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1383

TITLE

Detecting community structures in complex networks
Most of real networks have been shown to possess community structure. Communities are middle structures of etworks. They are defined as groups of densely connected nodes which are sparsely connected to the rest of the network. Several algorithms have been proposed to reveal underlying community structure in complex networks. We propose a general spectral method to find communities of a network based on network complement and anti-community concepts. Analytical and numerical results show that the eigenvectors of matrices corresponding to a network complement reveals the community structure of a network more accurately than the eigenvectors of matrices corresponding to the network itself. It is shown that the Laplacian eigenvectors are the best candidate for spectral community detection especially in networks with a heterogeneous community structure. The method is applied to some computer-generated and real-world networks with known community structures. Moreover, a novel spectral approach for discovering community structure of undirected networks is introduced, using complex eigenvalues and eigenvectors of the Laplacian matrix of a directed network corresponding to the original undirected one. The effectiveness of the method depends on the type of directioning of the network. The role of directioning is discussed and it is shown that the best results are obtained for a balanced directioning in which the difference between in and out degrees of each node is at most 1. Another algorithm has been also introduced to uncover overlapping community structure of complex networks, based on the NMF method. As for the feature matrix of MNF method, we introduce a vertex-vertex correlation matrix. The methods are tested by applying them to some computer generated and real world networks. Keywords: Complex Networks, Analysis of algorithms, Random graphs, Community structure, Genomic and Proteomic networks
بسیاری از شبکه های واقعی، دارای ساختار همایه هستند. همایه ها ساختارهای توپولوژیکی موجود در یک شبکه در یک مقیاس میانی می باشند. آن ها در واقع گروه هایی از رئوس شبکه هستند که اتصالات شبکه درون آن ها خیلی بیشتر از اتصالات بین خود این گرو ه ها می باشد. تا کنون الگوریتم های زیادی جهت شناسایی همایه ها ارائه شده است. در ابتدا، یک روش طیفی کلی برای پیدا کردن همایه های شبکه بر پایه ی مفاهیم متمم شبکه و ساختار پادهمایه ارائه می hy;کنیم. نتایج تحلیلی و محاسباتی نشان می دهند که استفاده از ویژه بردارهای ماتریس های متمم گراف برای پیدا کردن همایه های شبکه بهتر از ویژه بردارهای ماتریس های خود گراف است. به نظر می رسد که استفاده از ویژه بردارهای ماتریس لاپلاسی بهترین گزینه برای این الگوریتم می باشد. چرا که در این صورت الگوریتم همایه های با اختلاف اندازه ی زیاد را نیز پیدا می کند. همچنین یک روش طیفی جدید برای یافتن همایه های شبکه ارائه می شود که از ویژه بردارهای مختلط ماتریس های شبکه ی جهت دار متناظر با شبکه ی اصلی استفاده می کند. روش ارائه شده کاملا وابسته به نوع جهت دهی شبکه می باشد. نقش نحوه ی جهت دهی بحث شده و نشان داده شده است که اگر شبکه را طوری جهت دار کنیم که تفاوت درجات ورودی و خروجی کلیه ی رئوس شبکه کمینه شود، ویژه بردارهای ماتریس لاپلاسی این گراف جهت دار به خوبی ساختار همایه های شبکه را آشکار می کنند. الگوریتم دیگری نیز برای شناسایی همایه ها و رئوس همپوشانی آن ها با استفاده از روش فاکتورگیری یک ماتریس نامنفی NMF معرفی شده است. نتایج محاسباتی نشان می دهند که ماتریس همبستگی رئوس شبکه بهترین انتخاب برای ماتریس مشخصه در روش NMF می باشد. نحوه ی عملکرد الگوریتم های فوق بر روی شبکه های واقعی و مصنوعی که دارای ساختار همایه هستند، امتحان شده است. کلمات کلیدی: شبکه های پیچیده ،ساختار همایه ها

ارتقاء امنیت وب با وف بومی