大数据环境下复杂社会网络的社区发现方法研究综述

１ 社 区 定 义
社 区本 身 只是 一 个 定 性 的 概 念 ， 自提 出 之 日起 ， 关 于
绕此课题开展 了深 入研 究 ， 取 得 了 一 系 列 重 要 的 研 究 成 果 。当 前 ， 对 社 区发 现 研 究 的 分 析 与 综 述 工 作 较 少 ， 不 利
之 间 的联 系 信 息 。局 部 社 区 定 义 一 般 会 给 出 一 种 社 区 应
满 足 的条 件 或 约 束 ， 据 此 找 出 网络 中能 够 满 足 该 条 件 的极
摘 要 ： 社会化媒体 大数据环境 下的社 区发现研 究， 是社会 网络分析与挖掘领域的一个热门研 究方向， 已有众 多学者
提 出各 种研 究 方 法 ， 但 对 当前 研 究工 作 的 进 展 分 析 相 对 较 少 。首 先 从 局 部 、 全局 、 节 点 相 似 度 ３个 角度 讨 论 社 区的 定
社 区 发 现 的 重要 性 ， 吸 引 了 国 内外 学 者 的广 泛 关 注 。斯 坦 连边相对稀疏 。
组（ 团） ， 同一 组 内 的 节 点 之 间 连 接 相 对 紧 密 ， 组 与 组 之 间
当前对社区的定义 ， 可 以 分 为 ３类 ： 基 于 局 部 的社 区
定义 、 基 于 全 局 的 社 区 定 义 与 基 于 结 构 相 似 度 的 社 区 定
义， 然 后 针 对 网络 的 大规 模 、 动态、 异 构 ３个 特 性 ， 分 别调 研 与 梳 理 国 内外 相 关 文 献 ， 并从采取 的主要技 术、 数 据 建 模 方法、 可 处理 的 网络 规 模 、 网 络 时序 特征 ４个 方 面 比较 与 总 结 其 中 的代 表 性 方 法 ， 分 析 当前 的 学 术 思路 与 发 展 动 态 ， 最 后 指 出该 研 究 领 域 存 在 的 挑 战 及 未 来 可 能 的 研 究 方 向 。
关键词 ： 大数据 ； 社 区发 现 ； 复 杂社 会 网 络
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ １ ９ ０ ７ ／ ｒ ｊ ｄ ｋ ． １ ６ ２ ５ ０ ５
中图 分 类 号 ： ＴＰ ３ Ｏ ｌ
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ６ ） ０ １ ２ — ０ １ ６ ４ — ０ ４
义 ］ ： ① 基 于 局 部 的社 区 定 义 ， 只 考 虑 社 区 内 部 节 点 及 社
区 内部 节 点 与 外 部 节 点 间 的联 系 ， 而 不 考 虑 社 区 外 部 节 点
福大学 、 康奈 尔大 学 、 卡 内基梅 隆 大学 、 亚 利 桑 那 州 立 大 学、 清 华 大学 、 中科 院 等 国 内外 许 多 大 学 和 研 究 机 构 都 围
社 区 的定 量 定 义 就 引起 了 来 自不 同 领 域 学 者 们 的 争 议 与
０ 引言
社 区发 现 旨在 探 测 复 杂 社 会 网 络 中 具 有 共 性 特 征 或
广泛 讨 论 ， 直 至 目前 ， 仍 然 没 有 一 个 被 广 为 接 受 的 定 量 定
义 。直 观上 讲 ， 社 区通 常 被 认 为 是 复 杂 网 络 中 的一 些 节 点 紧密 关 系 的 群 体 。该 研 究 能 帮 助 人 们 从 介 观 （ Ｍｅ ｓ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ — ｉ ｃ ） 的视 角 分 析 网络 的 拓 扑 结 构 ， 理解 网络功能 ， 揭 示 网 络 中 的 隐含 模 式 ， 以及 分 析 预 测 网络 行 为 。 同 时 ， 还 可 以 应 用 在 智 能推 荐 、 精 准 营销 、 个 性 化 服 务 等 诸 多 领 域 。 因此 ， 社 区 发 现研 究 具 有 重 要 的 理 论 意 义 和 较 高 的应 用 价 值 。
（ 代表性的有 Ｅ — Ｒ 网络） 为 参照 ， 依 据 当 前 网 络 与 参 照 网
存在 的挑战及可能 的发展方 向。
络 的 偏 差 来 定 义 社 区 。 即在 保 证 两 种 网 络 节 点 度 分 布 相
同 的情 况 下 ， 随 机 放 置 节 点 间 的边 ， 若 某 一 个 子 网 络 内部
滚 动得 到最 终 的社 区 ； ②基于全 局的社 区定义 ， 则 从 网 络
整体 出 发 ， 通 过 网络 中 的某 个 性 质 间 接 给 出社 区定 义 。 全
局 定 义 方式 中 最有 代 表 性 的社 区 定 义 是 基 于 模 块 度 的 定
义（ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ） ¨ ３ ］ 。基 于 模 块 度 的社 区定 义 ， 以 随 机 网 络
第１ ５ 卷 第１ ２ 期 ２ ０ １ ６ 年１ ２ 月
软 件 导 刊
Ｓｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｇｕｉ ｄｅ
Ｖｂ１ ．１ ５ ＮＯ．１ ２ Ｄｅ ｃ ． ２Ｏ１ ６
大 数 据 环 境 下 复 杂社 会 网络 的社 区发 现 方 法 研 究 综 述
赵 中英 ， 李 超
（ １ ． 山 东科 技 大 学 计 算机科 学 与工程 学 院 ； ２ ． 山 东省 智 慧矿 山信 息技 术重 点 实验 室 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ９ ０ ）
大子 网络 ， 这 些 子 网络 则 被 称 为 社 区 。例 如 ： Ｐ ａ ｌ ｌ ａ等口 提
出 ｋ － ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ （ 大 小 为 ｋ的 ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ） 社 区定 义 ， 通过 ｋ — ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ的
于把握境 下 复 杂 社 会 网 络 的 社 区 发 现 方 法 进 行 综 述 。首 先 从 三 个 层 面 讨论 社 区定 义 ， 然 后 针 对 网 络 的大 规 模 、 动态 、 异 构 ３个 特性 ， 阐述 与 比较 已有 的社 区 发 现方法 ， 分析现有工作 的学术思 路与发 展动态 ， 最后指 出