بخشی از مقاله
*** اين فايل شامل تعدادي فرمول مي باشد و در سايت قابل نمايش نيست ***
ارائه روشی جدید برای شناسایی گره های فعال و تاثیرگذار در شبکه های اجتماعی
چکیده
شبکه اجتماعی ساختاری اجتماعی است که از گرههایی تشکیل شده است و این گره ها توسط یک یا چند نوع خاص از وابستگی به هم متصل اند تحلیل شبکههای اجتماعی یا SNA که یک استراتژی برای تجزیه و تحلیل این ساختار است، ساختار اجتماع را به شکل یک گراف و افراد و روابط اجتماعی را با اصطلاحات رأس و یال مینگرد رأسها کنشگران فردی یا سازمانی درون شبکهها و یا اشیا و کالاها هستند و یالها روابط و پیوندهای میان این کنشگران هستند
مرکزیت راسها در گراف اجتماعی از اهمیت خاصی برخوردار است مرکزیت در محیطها و کاربردهای متفاوت به گونههای متفاوتی محاسبه میشود یک راس با مرکزیت بالا در گراف صرف نظر از نوع تعریف و محیط مسئله، راس تاثیرگذاری خواهد بود از اینرو در این مقاله برای اندازه گیری میزان تاثیرگذاری راسها و انتخاب تاثیرگذارترین راسها از این مفاهیم کمک گرفته شد
در این مقاله با استفاده از شاخصهای مرکزیت درجه، مرکزیت مابینیت، مرکزیت نزدیکی و مرکزیت نیمه محلی اهمیت نقش گرهها در چند شبکه مختلف بررسی شد هر کدام از پارامترهای مرکزیت در شبکههای اجتماعی نقشی را دارند
هر یک از شبکهها به دلیل ذات رابطهی حاکم بر شبکه از خصوصیات خاصی برخوردارند به عنوان مثال میتوان به جهت دار و غیرجهت دار بودن گراف و همچنین دو بخشی بودن گراف و بدون طوقه بودن در شبکههای اجتماعی ارجاعات مقاله و اشاره کرد به دلیل این تفاوتها در شبکههای اجتماعی، شاخصهای ارائه شده و نتیجه گیریها همواره برای همهی انواع شبکهها صادق نیستند مشخص شد که برای هر محیط، با توجه به نوع مسئله، نحوه انتشار تاثیرات و همچنین احتمال تاثیرپذیری، بهترین معیار میتواند متفاوت باشد
در ادامه معیار جدیدی از ترکیب وزن دار شاخص های مرکزیت که از طریق الگوریتم ژنتیک به دست آمده است ارائه شده است و این معیار، در آزمایشات انجام شده کارآیی موثری از خود نشان داده است در این تحقیق برای اثبات کار از چند مجموعه داده واقعی استفاده گردیده و نشان داده شده است که روش پیشنهادی می تواند کارایی و دقت را افزایش دهد
واژههای کلیدی: گره فعال، گره تاثیرگذار ،مدل انتشار، بیشینه سازی انتشار، شاخصهای مرکزیت، تحلیل شبکههای اجتماعی
-1 مقدمه
یکی از اهداف تحلیل شبکههای اجتماعی، شناسایی افراد موثر و مهم شبکه است این موضـوع تحـت نـام مسـئله شناسـایی افـراد تاثیرگذار در شبکه اجتماعی بررسی میشود و تعریف آن به این صورت است: انتخاب مجموعهای از افراد در شبکه، بـه طـوری کـه بیشترین تاثیر را در بین افراد شبکه داشته و باعث انتشار وسیعی در هر فرایند پخش (اطلاعرسانی، فرهنگسازی یا پخش بیماری) میشوند
شناسایی افراد موثر شبکه از منظر پارامترهای گوناگون میتواند گرههایی را که برای انجام وظیفه خاصی نیازمنـد توجـه و سـرمایه گذاری بیشتری هستند پیدا نماید میزان اهمیت و تاثیر اعضای یک شبکهی اجتماعی بر اساس تعدادی معیـار مرکزیـت محاسـبه میشود این معیارها با نگاه به ساختار شبکه ارتباطی هر فرد، اندازه دقیقی از اهمیـت هـر فـرد در آن فراینـد را تخمـین میزننـد بدیهی است که میزان اهمیت افراد مختلف در یک جامعه یکسان نیست برخی از آنهـا بـه دلیـل جایگـاه اجتمـاعی، روابـط و یـا دوستان با نفوذشان از اهمیت بیشتری برخوردارند از این رو برخی از این معیارها نه تنها به تعداد دوستان هر فرد اهمیت میدهنـد بلکه به شبکهی دوستان دوستان هر فرد و دوستان با واسطهی بیشتر نیز نظر میافکنند از نظر این معیارها مهم بودن هـر فـرد بـه مهم بودن دوستانش بستگی دارد و فردی دارای اهمیت و تاثیر بیشتری است که علاوه بر خـود، دوسـتانش نیـز دارای تاثیرگـذاری بالایی باشند
در ادامه در بخش دوم مقاله مروری بر کارهای انجام شده ارائه شده است و سپس در بخـش سـوم روش پیشـنهادی در ایـن مقالـه آمده است در بخش چهارم مجموعه داده های مورد استفاده توضیح داده شده است در بخش پنجم شاخصهای مرکزیـت و مـدل SIR معرفی شده است نتایج شبیه سازی و مقایسه روشهای مختلف در بخش ششم مقاله بیان شده است
-2 مروری بر کارهای انجام شده
معیار مرکزیت نشانه و دلالت بر قدرت اجتماعی یک گره، بر اساس این که تا چه حد در شبکه متصل میباشد، است
در دههی 1950 تلاش برای تعریف معیارهای مرکزیت در گراف آغاز شد در طی سالها، معیارهای مرکزیت متفاوتی معرفـی شـده است، این امر بدین دلیل است که هیچ معیار واحدی برای مرکزیت وجود ندارد برای هر مسئله، این معیـار متفـاوت و متناسـب بـا محیط مسئله و رابطهی بین راسها تعریف میشود به تازگی، لو و همکاران[1] الگوریتم رتبه بندی رهبران1 مبتنـی بـر قـدم زدن تصـادفی2 بـرای شناسـایی رهبـران3 در شـبکههای
اجتماعی معرفی کردند که از الگوریتم رتبه بندی صفحه[2] 4که به خوبی شناخته شده است در شناسایی بـا نفـوذترین گرههـا5 در گسترش عقیده و حفاظت از حملات اسپم بهتر است؟
رتبه بندی رهبران [1] همانند رتبه بندی صفحه[2] کارآیی خوبی برای شبکههای جهت دار دارد، اما برای شبکههای بدون جهـت کار نمیکند ( این به مرکزیت درجه در شبکههای بدون جهت منحط خواهد شد) در [3] روشی بـرای محاسـبهی مرکزیـت نیمـه محلی ارائه شده است که به عنوان یک معاوضه بین مرکزیت درجه کم و دیگر اقدامات وقت گیر است در یک کلام، طراحـی یـک روش رتبه بندی موثر برای شناسایی گرههای بانفوذ هنوز هم یک مسئله باز است
-3 روش پیشنهادی و تعریف معیار جدید
در این روش ابتدا برای همه گرههای گراف اجتماعی چهار شاخص مرکزیت که در بخش پنجم معرفی خواهد شد محاسبه میشود و با توجه به نتایج تعیین میشود که با توجه به این شاخص ها کدام گره ها تاثیرگذار هستند و با استفاده از مدل انتشار SIR نتایج را ارزیابی میکنیم مدل در نظر گرفته، مدل SIR با احتمال فعال شدن یکسان برای تمام جفت راسها میباشد نمودارهای در بخش ششم آمده، نتایج حاصل از اعمال معیارهای ذکر شده در انتخاب رئوس اولیه میباشد برای معتبر نمودن شبیه سازی برای هر مجموعه اولیه، شبیه سازی انتشار تاثیرات 1000 بار به صورت مجزا تکرار شد و سپس میانگین تعداد نهایی افراد فعال شده به عنوان نتیجه در نمودارها منظور شد
دو شاخص برتر را که برای گراف اجتماعی در نظر گرفته شده بهتر جواب می دهد را پیدا میکنیم و بعد معیار جدیدی از ترکیـب وزن دار دو شاخص برتر در نظر می گیریم و وزن های این ترکیب را بعد از انجام خوشه بندی روی گراف از طریق الگوریتم ژنتیـک
به دست می آوریم و نتایج را با استفاده از مدل انتشار SIR ارزیابی میکنیم
1و 2 دو شاخص برتر مرکزیت هستند و 1 و 2 ضرایب وزنی هستند که از طریق الگوریتم ژنتیک به دست می آوریم
-4 مجموعه داده های مورد استفاده
شبکه اجتماعی دلفینها
در این مقاله برای مقایسه روشهای معرفی شده از گراف اجتماعی1 دلفینهـا کمـک میگیـریم ایـن شـبکهی اجتمـاعی، حاصـل مشاهدات مربوط به 62 دلفین بینی بطری در منطقهای در نیوزلند طی سالهای 1994 تا 2001 اسـت راسهـای گـراف نماینـده دلفینها و یالها نمایانگر رابطه معاشرت موجود بین آنها بیشتر از حد متعارف است این گراف شامل 62 راس و 159 یـال اسـت این گراف شامل یک مؤلفه هم بندی مجزا است که 62 راس دارد
• شبکه اجتماعی ایمیل
ایمیل، شبکهای از مبادلات پست الکترونیکی میباشد این گراف با 1133 راس و 5451 یال در نظر گرفته شده است
• شبکه اجتماعی همکاری مابین مقالات با عنوان شبکهها
از جمله انواع شبکههای اجتماعی مطرح میتوان به شبکههای همکاری در بین نویسـندگان مقالـهها اشـاره کـرد ایـن شـبکهها در تحلیل همکاری بین محققان بسیار مطرح است و از بررسی و تحلیل آنها میتوان نتایج جـالبی در رابطـه بـا همکـاری بـین افـراد گرفت فرض غالب در این نوع از شبکههای اجتماعی این است که دو فرد مختلـف کـه بـا هـم مقالـه مشـترکی دارنـد، یکـدیگر را میشناسند و از یکدیگر تاثیر میپذیرند گراف اجتماعی در نظر گرفته شده 1589 راس و 2743 یال دارد
