Odkrivanje skupin vozli s c v velikih realnih omre zjih na osnovi - PowerPoint PPT Presentation

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v velikih realnih omreˇ zjih na osnovi izmenjave oznak Lovro ˇ Subelj Doktorska disertacija Mentor: izr. prof. dr. Marko Bajec Fakulteta za raˇ cunalniˇ stvo in informatiko Univerza v Ljubljani 27. junij, 2013 Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 · / 27

Vsebina Analiza omreˇ zij 1 Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c 2 Osnovna izmenjava oznak Uravnoteˇ zena izmenjava oznak Napredna izmenjava oznak Posploˇ sena izmenjava oznak Skupine v programskih omreˇ zjih 3 Nadaljnje delo 4 Zakljuˇ cek 5 Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 · / 27

Analiza omreˇ zij Analiza omreˇ zij Razliˇ cne vrste realnih omreˇ zij (grafov). socialna, informacijska, tehnoloˇ ska, bioloˇ ska itd. Analiza omreˇ zij: Newman (2008) preuˇ cevanje zgradbe omreˇ zij razvoj potrebnih pristopov praktiˇ cni primeri uporabe Podroˇ cje izjemno aktivno v ˇ stevilnih znanostih. matematika, fizika, raˇ cunalniˇ stvo, druˇ zboslovje, biologija itd. Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 1 / 27

Analiza omreˇ zij Zgradba realnih omreˇ zij globalne lastnosti omreˇ zij (npr. mali svet) karakteristiˇ cne skupine vozliˇ sˇ c (npr. skupnosti) pogosti vzorci vozliˇ sˇ c (npr. motifi, grafleti) lastnosti posameznih vozliˇ sˇ c (npr. zvezdiˇ sˇ ca) procesi nad omreˇ zji (npr. ˇ sirjenje) Omejimo se na neusmerjena omreˇ zja. Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 2 / 27

Analiza omreˇ zij Karakteristiˇ cne skupine vozliˇ sˇ c skupnosti ( community ) Girvan and Newman (2002) (povezane) skupine tesno povezanih vozliˇ sˇ c moduli ( module ) Newman and Leicht (2007) (nepovezane) skupine podobno povezanih vozliˇ sˇ c Omejimo se na neprekrivajoˇ ce skupine vozliˇ sˇ c. Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 3 / 27

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c Osnovna izmenjava oznak Vsebina Analiza omreˇ zij 1 Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c 2 Osnovna izmenjava oznak Uravnoteˇ zena izmenjava oznak Napredna izmenjava oznak Posploˇ sena izmenjava oznak Skupine v programskih omreˇ zjih 3 Nadaljnje delo 4 Zakljuˇ cek 5 Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 · / 27

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c Osnovna izmenjava oznak Osnovna izmenjava oznak Osnovna izmenjava oznak ( label propagation ): Raghavan et al. (2007) � g i = argmax w ij δ ( g j , g ) g v j ∈ N i g i posodabljamo zaporedno v nakljuˇ cnem vrstnem redu. Zaˇ cetno stanje 1. korak 2. korak Konˇ cno stanje g i je oznaka skupine vozliˇ sˇ ca v i in w ij uteˇ z na povezavi med v i in v j . Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 4 / 27

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c Osnovna izmenjava oznak Analiza izmenjave oznak Prednosti: brez predhodnega znanja (npr. ˇ stevilo skupin) skoraj linearna ˇ casovna zahtevnost enostavna implementacija Slabosti: robustnost veˇ c razvrstitev ˇ ze v manjˇ sih omreˇ zjih Tib´ ely and Kert´ esz (2008) cnost slabˇ sa natanˇ cnost v omreˇ zjih z nejasno zgradbo Leung et al. (2009) natanˇ snost pristop omejen na odkrivanje skupnosti ˇ sploˇ Subelj and Bajec (2012c) Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 5 / 27

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c Uravnoteˇ zena izmenjava oznak Vsebina Analiza omreˇ zij 1 Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c 2 Osnovna izmenjava oznak Uravnoteˇ zena izmenjava oznak Napredna izmenjava oznak Posploˇ sena izmenjava oznak Skupine v programskih omreˇ zjih 3 Nadaljnje delo 4 Zakljuˇ cek 5 Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 · / 27

Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c Uravnoteˇ zena izmenjava oznak Robustnost izmenjave oznak Osnovna izmenjava vrne > 500 razvrstitev v skupine. Tib´ ely and Kert´ esz (2008) 25 26 12 5 17 7 11 28 32 6 24 20 1 27 29 22 9 30 3 2 13 34 4 15 33 14 18 8 16 31 21 10 23 19 Vrstni red obravnave g i se odraˇ za kot preference vozliˇ sˇ c f i . ˇ Subelj and Bajec (2011a) � g i = argmax f j · w ij δ ( g j , g ) g v j ∈ N i f i je “moˇ c” ˇ sirjenja oznake vozliˇ sˇ ca v i . Leung et al. (2009) Lovro ˇ Subelj (FRI) Odkrivanje skupin vozliˇ sˇ c v omreˇ zjih 27. junij, 2013 6 / 27