شماره ركورد
24394
شماره راهنما
COM2 674
عنوان
تشخيص جوامع همپوشان در شبكههاي اجتماعي علامتدار بر اساس رويكرد انتشار برچسب
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر - نرم افزار
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
تاريخ دفاع
1/11/1403
صفحه شمار
120 ص.
استاد راهنما
دكتر افسانه فاطمي , دكتر مريم حسيني
كليدواژه فارسي
شبكههاي اجتماعي علامتدار، , جوامع همپوشان، , تشخيص جوامع، , انتشار برچسب
چكيده فارسي
با توجه به نقش شبكههاي اجتماعي در زندگي روزمرهي انسانها و حجم زياد دادههاي توليدشده در اين شبكهها، تحليل اين دادههاي كلان بسيار حائز اهميت است. يكي از عمليات اصلي كه در جريان اين تحليل انجام ميشود، تشخيص جوامع ميباشد. اين كار با هدف شناسايي گروههايي از گرهها، با اتصالات درون گروهي متراكم و اتصالات بين گروهي پراكنده، انجام ميشود و ديد ارزشمندي در مورد ساختار، رفتار و پويايي شبكهها ارائه ميدهد. جوامع در شبكههاي اجتماعي به دو دستهي جوامع منفصل، كه در آنها هر عضو از شبكه فقط به يك جامعهي واحد متعلق است و جوامع همپوشان، كه در آن افراد ميتوانند بهطور همزمان در جوامع متعددي شركت كنند و شناسايي آنها با توجه به سناريوهاي دنياي واقعي از اهميت بالايي برخوردار است، طبقهبندي ميشوند. از طرفي اغلب شبكههاي دنياي واقعي داراي روابطي هستند كه نشاندهندهي دوستي يا دشمني، اعتماد يا عدم اعتماد بين افراد هستند كه شبكههاي علامتدار ناميده ميشوند. تشخيص جوامع در اين شبكهها با چالش در نظر گرفتن علامت بين پيوندها رو به رو است و يافتن جوامع همپوشان در اين شبكهها اين موضوع را چالش برانگيزتر نيز ميكند. هدف در اين پژوهش در نظر گرفتن همزمان علامتدار بودن شبكه و امكان همپوشاني جوامع است. در اين زمينه چندين الگوريتم ارائه شده است، اما روشهاي موجود داراي چالشهايي هستند. مهمترين اين چالشها پيچيدگي زماني بالاي اين الگوريتمها با توجه به بزرگ شدن مقياس شبكهها است. يكي از الگوريتمهاي تشخيص جوامع الگوريتم انتشار برچسب است كه از مزايايي مانند پيچيدگي زماني كم، سادگي در پيادهسازي و استفاده و عدم نياز به اطلاعات قبلي در مورد جوامع بهره ميبرد. با وجود توسعهي اين الگوريتم براي تشخيص جوامع همپوشان در شبكههاي بدون علامت و همچنين تشخيص جوامع منفصل در شبكههاي علامتدار، كاربرد اين الگوريتم براي تشخيص جوامع همپوشان در شبكههاي علامتدار ناشناس باقي مانده است. در اين پژوهش رويكرد انتشار برچسب با استفاده از چندين روش جهت يافتن جوامع همپوشان در شبكههاي علامتدار توسعه يافته است كه اين روشها در دو دستهي مبتنيبر وزندار كردن شبكه و بدون استفاده از وزندار كردن شبكه قرار ميگيرند. روشهاي مبتنيبر وزندار كردن شبكه مشكل تصادفي بودن جوامع خروجي در رويكرد انتشار برچسب را نيز برطرف ميكند. با ارزيابي روشهاي ارائهشده بر اساس معيارهاي ارزيابي، مناسبترين رويكرد پيشنهادي انتخاب شده است كه مقادير بهينهي بهدست آمده از اجراي آن، براي معيارهاي ماژولاريتي و نااميدي در مجموعهدادهي Epinions، 0.38 و 0.07، در مجموعهدادهي Slashdots، 0.43 و 0.21 و در مجموعهدادهي Bitcoin 0.31 و 0.06 هستند. با مقايسهي اين مقادير با مقادير بهينهي بهدست آمده از اجراي دو رويكرد انتشار برچسب كه براي يافتن جوامع همپوشان در شبكههاي بدون علامت بهكار رفتهاند، مشاهده شد رويكرد پيشنهادي از نظر هر دو معيار و براي هر سه مجموعهدادهي مقادير بهتري بهدست آورده است. بنابراين، در نظر گرفتن علامت بين پيوندها موجب بهبود عملكرد تشخيص جوامع شده است و نتايج بهتري ارائه ميدهد. همچنين مشاهده شد رويكرد پيشنهادي كه با استفاده از وزندار كردن شبكه ارائه شده و از درجهي تعادل ساختاري استفاده كرده است، پيچيدگي زماني قابل قبولي نسبت به كارهاي موجود ارائه ميدهد و از مزاياي رويكرد انتشار برچسب نيز بهره ميبرد.
كليدواژه لاتين
Signed Social Networks, , Overlapping Communities, , Community Detection, , Label Propagation
عنوان لاتين
Detection of overlapping communities in signed social networks based on label propagation approach
گروه آموزشي
مهندسي نرم افزار
چكيده لاتين
Given the role of social networks in daily life and the vast amount of data generated within these networks, analyzing such large-scale data is of great importance. One of the key operations in this analysis is community detection, which aims to identify groups of nodes with dense intra-group connections and sparse inter-group connections, providing valuable insights into the structure, behavior, and dynamics of networks. Communities in social networks are classified into two categories: disjoint communities, where each network member belongs to only one community, and overlapping communities, where individuals can simultaneously participate in multiple communities. Identifying overlapping communities is crucial given real-world scenarios. Moreover, most real-world networks contain relationships that indicate friendship or hostility, trust or distrust, which are referred to as signed networks. Community detection in these networks faces the challenge of considering the signs of links, making the identification of overlapping communities even more complex. This study aims to simultaneously address the challenges of signed networks and overlapping community detection. While several algorithms have been proposed in this field, existing methods still face challenges, the most significant being their high computational complexity as network size increases. One of the well-known community detection algorithms is the Label Propagation Algorithm (LPA), which benefits from low computational complexity, ease of implementation and use, and no requirement for prior knowledge about communities. Although this algorithm has been developed for detecting overlapping communities in unsigned networks and disjoint communities in signed networks, its application for detecting overlapping communities in signed networks remains unexplored. In this study, LPA is extended using multiple approaches to detect overlapping communities in signed networks. These approaches are categorized into two groups: those that utilize network weighting and those that do not. Weight-based approaches also address the randomness issue of LPAʹs community detection results. The proposed methods were evaluated based on modularity and frustration criteria, leading to the selection of the most suitable approach. The optimal values obtained from its execution for modularity and frustration on the Epinions dataset were 0.38 and 0.07, on the Slashdot dataset were 0.43 and 0.21, and on the Bitcoin dataset were 0.31 and 0.06. Comparing these values with the optimal results from two LPA-based approaches used for detecting overlapping communities in unsigned networks indicates that the proposed approach achieves better performance across all three datasets. Therefore, incorporating edge signs improves community detection performance and yields superior results. Additionally, the proposed approach, which employs network weighting and structural balance measures, offers acceptable computational complexity compared to existing methods while leveraging the advantages of LPA.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
120490
نويسنده