《異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)探析》1800字

異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)分析綜述我們生活在一個相互關(guān)聯(lián)的世界里。大部分的數(shù)據(jù)或信息對象、個體代理、群體或組件都是相互關(guān)聯(lián)或相互作用的，形成了眾多的、龐大的、相互關(guān)聯(lián)的、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。大量研究表明，這些互相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象形式，通過探索信息網(wǎng)絡(luò)不同節(jié)點(diǎn)、關(guān)系之間的關(guān)聯(lián)性一定程度上可以代表對現(xiàn)實(shí)世界內(nèi)真實(shí)的信息潛在關(guān)系的一種映射，為數(shù)據(jù)挖掘提供了一種有效的途徑。下面對異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)的一些概念進(jìn)行定義。定義2.1：信息網(wǎng)絡(luò)[41]（InformationNetwork）被廣泛定義為一種特殊的有向圖形式，假設(shè)一個有向圖圖G=（V,E），包括節(jié)點(diǎn)類型映射函數(shù)τ:V→A，以及鏈接類型映射函數(shù)?:E→R。對于任意節(jié)點(diǎn)ν∈V都有一個節(jié)點(diǎn)類型函數(shù)τ(ν)∈A與之對應(yīng)。同樣的每個鏈接關(guān)系（邊類型）e∈E與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)定義不同，信息網(wǎng)絡(luò)定義明確地區(qū)分了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)類型和關(guān)系類型。注意，如果存在從X型到Y(jié)型的關(guān)系，我們將其表示為XRY，則逆關(guān)系R?1可以表示為YR?1X。R及其逆R?1通常不相等，除非兩種類型相同并且R是對稱的。當(dāng)節(jié)點(diǎn)類型|X|>1或關(guān)系類型|R|>1時，這樣的網(wǎng)絡(luò)可以被稱為異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)（HeterogeneousInformationNetwork，HIN），否則即為同質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)(HomogeneousInformationNetwork)。對于一個復(fù)雜的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)，有必要提供其元級（即模式級）描述，以更好地理解網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)類型和關(guān)系類型。因此，提出了網(wǎng)絡(luò)模式的概念來描述網(wǎng)絡(luò)的元結(jié)構(gòu)。定義2.2：網(wǎng)絡(luò)模式（Networkschema）[41]：定義一個網(wǎng)絡(luò)模式TG=(A，R)，TG是異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)G=(V，E)的元模板，同時具有節(jié)點(diǎn)類型映射τ:V→A，以及鏈接類型映射函數(shù)?:E→R，這是一個在節(jié)點(diǎn)類型X上定義的有向圖，其中任意節(jié)點(diǎn)X與Y的邊是來自R的關(guān)系。異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)（HIN）的網(wǎng)絡(luò)模式規(guī)定了對象集的類型約束以及對象之間的關(guān)系，HIN的網(wǎng)絡(luò)模式將HIN半結(jié)構(gòu)化，同時引導(dǎo)了語義信息的獲取。在網(wǎng)絡(luò)模式約束下的信息網(wǎng)絡(luò)而后被稱為網(wǎng)絡(luò)模式的一個實(shí)例。社會、科學(xué)、生物等方面的許多互相關(guān)聯(lián)的大規(guī)模數(shù)據(jù)集中都可以構(gòu)建成異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)。下面舉一個HIN的例子。學(xué)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)：學(xué)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)是一個典型的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)，如下圖2.1所示，該異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)包含三種實(shí)體類型的對象：論文(Paper)、期刊會議（Venue）、和作者(Author)。對于任意的論文p∈P圖2.1學(xué)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)不同的信息可以與信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)。屬性可以附加到信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或鏈接。例如，位置屬性、分類屬性或數(shù)字屬性，通常與推特信息網(wǎng)絡(luò)中的一些用戶和推文相關(guān)聯(lián)。此外，時間信息通常與節(jié)點(diǎn)和鏈接相關(guān)聯(lián)，以反映信息網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)。例如，在一個書目信息網(wǎng)絡(luò)中，每年都會出現(xiàn)新的論文和作者，以及它們相關(guān)的鏈接。除了信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息之外，這些信息在挖掘信息網(wǎng)絡(luò)的一些任務(wù)中也是有用的，甚至是重要的。如前所示，兩個節(jié)點(diǎn)可以在異構(gòu)信息網(wǎng)絡(luò)中通過不同的路徑進(jìn)行鏈接。例如，可以通過“作者、作者”路徑、“作者、地點(diǎn)、論文作者”路徑進(jìn)行聯(lián)系。在形式上，這些路徑稱為元路徑，定義如下。定義2.3元路徑[48,59]：定義一個元路徑ρ是在網(wǎng)絡(luò)模式TG=(A，R)圖上定義的路徑，可以用A1R1A2R2A3R3??RiA圖2.2學(xué)術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)元路徑對于一條路徑p=（a1a2a3?ai+1給定一個元路徑Φ，每個節(jié)點(diǎn)都存在一組基于元路徑的鄰居，它們可以在異構(gòu)圖中揭示不同的結(jié)構(gòu)信息和豐富的語義。PathSim[48]是一個