پیش بینی لینک در شبکه های اجتماعی با استفاده از شبکه بیزین word
چکیده شبکههایاجتماعیشبکههاییدینامیکهستندکهمدامدرحالافزایشاعضاوارتباطاتولینکهایبینآنهاهستندومتاسفانهاینلینکهاممکناستبهخاطرفرآیندایجادناقصویابهخاطراینکهاینهنوزدراینشبکههاانعکاسنیافتهاند،ازدستبرود. دررابطهبااینلینکهاوارتباطاتمسالهپیش بینیلینککه یکامرمهمبرایتحلیلشبکههایاجتماعیاست،اهمیتپیدامیکند. اینمسالهبهمعنیپیش بینیاحتمالبرقرارییکارتباطبیندورأساست،بادانستناینمسالهکهدرحالحاضرارتباطیبینایندو رأسوجودندارد . سهرویکردبرایانجامپیش بینیلینکوجوددارد: اولینرویکردمدلهایسنتی )غیربیزین( استکهمجموعهای از ویژگیهارابرایآموزشیکمدلدستهبندیباینریاستخراجمیکند.دومی رویکردهایاحتمالاتیاستکهاحتمالالحاقموجودیتهادریکشبکهاجتماعیرابااستفادهازمدلهایگرافیکیبیزینمدلمیکندو سومین رویکرد ،رویکردهایجبرخطی-آماری است..ایدهاصلیدراستفادهازمفاهیمبیزین،بدستآوردنیکاحتمالثانویهاستکهبهشانساتصالیکجفترأسکهموردنظرماستاشارهدارد.در این گزارش با استفاده از دسته بندی کننده ساده بیزین به پیش بینی لینک میپردازیم. یادگیری بیزین یکی ازموثرترین الگوریتم های یادگیری برای داده کاوی داده ها با استفاده از یادگیری ماشین میباشد. شبکه بیزین به تنهایی یک دسته بندی ساده براساس تئوری بیزین میباشد از این رو برای بهبود پیش بینی دسته بندی بیزی میتوانچهار راهکار ارایه داد:استخراج ویژگی ،گسترشساختاری ،یادگیری محلی وگسترش داده ها.در این گزارش با استفاده از استخراج ویژگیها که یکی از مراحل پیش پردازش داده ها میباشد به بهبود دسته بندی ها میپردازیم.الگوریتم های متاهیورستیک مبتنی بر جمعیت ازقبیل الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک در جستجوی زیرمجموعه ویژگی ها کارایی بالایی را در استخراج ویژگی مسایل بزرگ و پیچیده از جمله شبکه های پیچیده دارند،در این گزارش برای بهبود پیش بینی ها در شبکه ی اجتماعی فلیکر استفاده میکنیم . کلمات کلیدی:شبکه های اجتماعی ، پیش بینی لینک ، شبکه های بیزین ، استخراج ویژگی و الگوریتم های متاهیورستیک مبتنی بر جمعیت فهرست مطالب
فصل اول1 مقدمه و کلیات تحقیق1 1-1-مقدمه2 1-2-کلیاتومسایلتحقیق5 1-2-1-تشریحوبیانموضوعتحقیق5 1-2-2-ضرورتانجامتحقیق6 1-2-3-فرضیه هاواهدافتحقیق8 1-2-4-روشانجامتحقیق9 1-3-تاریخچهشبکههایاجتماعی10 1-4-تعریفشبکهاجتماعی11 1-5-انواعشبکههایاجتماعی14 1-5-1-برمبناینوعارتباطات14 1-5-2-ارتباطاتاجتماعی14 1-5-3-شبکهبندی14 1-5-4-ناوبری 15 1-5-5-برمبناینوعفعالیت15 1-5-6-شبکههایاجتماعیاطلاعاتی16 1-5-7-شبکههایاجتماعیتخصصی17 1-5-8 -شبکههایاجتماعیآموزشی17 1-5-9-شبکههایاجتماعیسرگرمی17 1-5-10-شبکههایاجتماعیعلمی17 1-5-11-شبکههایاجتماعیخبری18 1-5-12-ازنظربازیابستهازنظراعضا18 1-5-13-شبکههایباعضویتآزادوبازبرایافراد18 1-5-14-شبکههایباعضویتمحدودشدهبهداشتنشرایطیخاصتوسطافراد18 1-5-15-شبکههایبستهوعضویتتنهادرصورتدعوتتوسطسایراعضا19 1-5-16-برمبنایسطحپوشش19 1-5-17-شبکههایجهانی19 1-5-18-شبکههایمنطقهای19 1-5-19-شبکههایملی20 1-5-20-شبکههایسازمانی20 1-6-ویژگیهایانحصاریشبکههایاجتماعی20 1-7-اهدافوکارکردهایشبکههایاجتماعی20 1-7-1-سازماندهیانواعگروههایاجتماعیمجازی21 1-7-2-توسعهمشارکتهایاجتماعی21 1-7-3-بهاشتراکگذاشتنعلاقهمندیهاتوسطاعضا21 1-7-4-ایجادمحتواتوسطاعضا22 1-7-5-تبلیغاتهدفمنداینترنتی22 1-8-مزایایشبکههایاجتماعی22 1-8-1-انتشارسریعوآزادانهاخبارواطلاعات،افزایشقدرتتحلیلوتقویتروحیهانتقادی22 1-8-2-امکانعبورازمرزهایجغرافیاییوآشناییباافراد،جوامعوفرهنگهایمختلف23 1-8-3-شکلگیریوتقویتخردجمعی23 1-8-4- امکانبیانایدههابهصورتآزادانهوآشناییباایدهها،افکاروسلیقههایدیگران23 1-8-5-کارکردتبلیغیومحتوایی24 1-8-6-ارتباطمجازیمستمربادوستانوآشنایان24 1-8-7-تبلیغوتوسعهارزشهایانسانیواخلاقیدرعرصهجهانی24 1-8-8-یکپارچهسازیبسیاریازامکاناتاینترنتیووبی25 1-8-9-توسعهمشارکتهایمفیداجتماعی25 1-8-10-ا فزایشسرعتدرفرایندآموزشوایجادارتباطشبانهروزیبیناستادوشاگرد25 1-8-11- افزایشاعتماد،صمیمیتوصداقتدرفضایسایبر26 1-9 -پیامدهایمنفیشبکههایاجتماعی26 1-9-1- شکلگیریوترویجسریعشایعاتواخبارکذب26 1-9-2-تبلیغاتضددینیوالقایشبهات27 1-9-3- نقضحریمخصوصیافراد27 1-9-4- انزواودورماندنازمحیطهایواقعیاجتماع27 1-9-5- تأثیراتمنفیِرفتاری28 1-10- شبکههایاجتماعیدرایران28 جمعبندی31 فصل دوم33 تحلیلشبکههایاجتماعی33 2-1-مقدمه34 2-2- دادههایموجوددرشبکههایاجتماعی35 2-3 -روابط،اساسشبکههایاجتماعی38 2--4 اهدافتحلیلشبکههایاجتماعی39 2--5 حوزههایمختلففعالیتدرتحلیلشبکههایاجتماعی39 جمعبندی42 فصلسوم43 پیش بینیلینکدرشبکههایاجتماعی43 3--1 مقدمه44 3-2 -سابقهتحقیقاتومطالعاتانجامگرفته46 3-3-روش های یادگیری ماشین برای پیش بینی لینک48 3-3- -1یادگیری بدون ناظر برای پیش بینی لینک49 3-3-2-یادگیری با ناظر برای پیش بینی لینک50 3-4-رویکردهایموجوددرپیش بینیلینک51 3-3-1- رویکردمبتنیبرشباهت53 3-3-1--1استخراجویژگی55 3-3-2- رویکردمبتنیبرمدلهایاحتمالاتی59 3-3-2-1-ویژگیهاییادگیریبیزین62 3-3-3 -روشهایجبرخطی63 جمعبندی65 فصل چهارم68 پیش بینی لینک در شبکه های اجتماعی با استفاده از شبکه های بیزین68 4-1-مقدمه69 4-2-مجموعهدادههایمورداستفاده69 4-3-معیارهای ارزیابی71 4-4-شاخص های مورد استفاده در پیش بینی لینک75 4-5-پیش بینی لینک با استفاده از شبکه بیزین76 4-6-بهبود دسته یندی در شبکه های بیزین:81 4-6-1-الگوریتم رقابت استعماری:83 4-6-2-الگوریتمژنتیک:86 4-6-3-الگوریتم بهینه سازیازدحامذرات90 4-6-4-الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی91 4-7-نتایج تجربی حاصل از پیاده سازی الگوریتم ها93 4-7-1-نمودار های حاصل از اجرای الگوریتم های مبتنی بر جمعیت95 نتیجه گیری100 فصل پنجم101 نتیجه گیری و پیشنهادات101 5-1-خلاصه مطالب102 5-2- پیشنهادات آینده102 5-3-مشکلاتموجوددرروشهایپیشگوییپیوند104 5-4-مشکلاتعملی در یادگیری بیزین و دسته بندی کننده ی بیزین105 مقاله مستخرج از پایان نامه106 مقاله انگلیسی برای ژورنال:106 منابع:107
فهرست جداول
جدول 1-1 شبکه های اجتماعی در ایران30 جدول 3-1ویژگیهای ساختاری مربوط به جفت راس های گراف شبکه های اجتماعی56 جدول 4-1ویژگی های داده های جمع آوری شده فلیکر70 جدول 4-2ماتریس در همریختگی:شامل معیارهایی برای محاسبه نتایج پیش بینی ها72 جدول 4-3 شاخص های دسته بندی کننده76 جدول 4-3Confusion matrix80 جدول 4-3نتایج پیش بینی لینک با استفاده از شبکه های بیزین81 جدول4-4 مقایسه الگوریتم های بهینه سازی تکاملی در بهبود پیش بینی لینک95 فهرست تصاویر و نمودار
شکل 2-1 نمونهکوچکیازگراف یک شبکه اجتماعی36 شکل 3-1ارتباطات بین افراد شامل گره و یال های متصل و غیر متصل در شبکه اجتماعی44 شکل 3-2نمایی از پیش بینی لینک در زمان T+145 شکل 3-3رویکرد های موجود در پیش بینی لینک53 شکل 4-1 توزیع جمعیت در شبکه اجتماعی فلیکر69 شکل 4-2 مثالی در مورد محاسبه مقدارPrecision و AUC74 شکل 4-3منحنی ROCبرای مقایسه سه شاخص همسایگان مشترک,کاتز و آدامیک آدار76 شکل 4-2 نمایی از یک مدل بیزی ساده که به عنوان یک شبکه بیزین عمل مینماید78 شکل 4-3 گرافوroc curveprecision-recall81 شکل4-6 فلوچارت الگوریتم رقابت استعماری86 شکل 4-7 شمای کلی شبه کد الگوریتم ژنتیک89 شکل4-8نمایی از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات91 نمودار4-5 precision- recall95 نمودار 4-6مساحت زیر نمودار ROC curve96 نمودار 4-7نمودار تکرار ها وکارایی الگوریتم ها(Iteration-Best cost)97 شکل5-1 فعالیت کاربران در شبکه اجتماعی فیس بوک102 شکل 5-1 نسبتمثالهایمثبتومنفیدرشبکههایاجتماعی103
1-1-مقدمه اینترنتبهعنوانیکیازمهمترینابداعاتبشردرقرناخیر،باقابلیتهاوکارکردهایمتعددوگستردهاش،بخشهایمختلفزندگیانسانیراتحتتأثیراتمثبتومنفیخودقراردادهاست. مبناوهدفاصلیاینترنت،برداشتنفاصلهجغرافیاییمیانانسانهایسراسردنیاوایجادتحولدرعرصهارتباطاتوتبادلاطلاعاتاست.[1] اینترنت،کارخودرابهعنوانابزارارتباطمتخصصانوخصوصاًجهتتبادلدادههاومنابعتحقیقاتی،شروعکردوبهمرورزمانتوانستخودراتاسطحبرقراریارتباطبینافرادمعمولیازطریقپستالکترونیکیارتقابخشد. پسازمدتی،اینترنتبهمنزلهفضاییجدیدجهتبسطفعالیتهایتجاریدرامورنقلوانتقالاتمالی،بازاریابیوهمچنینابزارپیگیریبرایمصرفکنندگان،موردتوجهواقعشد. وبلاگهاووبسایتها،نرمافزارهایگفتگویبرخط،سرویسهایپستالکترونیکوغیرهامکاناتجدیدیبودندکهدرپرتویاینترنتوشبکهجهانیوب،دراختیارکاربرانقرارگرفتند. درحالیکههنوزهیچکستصورنمیکردکهروزیجنبهاجتماعیاینترنتبهصورتیکیازکاربردهایاصلیآندرآید،شبکههایاجتماعی[1]اینترنتیپایبهعرصهوجودگذاشتند. اینموضوعدربینکاربراناینترنتیچنانمورداستقبالقرارگرفتکهبهجرأتمیتوانگفتیکیازتأثیرگذارترینسرویسهایارائهشدهدراینترنتووبکهدرسالهایاخیرتحولشگرفیدرنظاماجتماعیکشورهایمختلفجهانبهوجودآورده،شبکههایاجتماعیاینترنتیبودهاست. شبکههایاجتماعی،نسلجدیدیازپایگاههاییهستندکهاینروزهادرکانونتوجهکاربرانشبکهجهانیاینترنتقرارگرفتهاند. اینگونهپایگاههابرمبنایتشکیلاتبرخطفعالیتمیکنندوهرکدامدستهایازکاربراناینترنتیباویژگیخاصراگردهممیآورند. شبکههایاجتماعیراگونهایازرسانههایاجتماعیمیدانندکهامکاندستیابیبهشکلجدیدیازبرقراریارتباطوبهاشتراکگذاریمحتوادراینترنترافراهمآوردهاند. تغییروتحولاتدرنظاماجتماعیناشیازاینترنت،انکارناپذیراست. اینتغییراتحتیشیوهبرقراریارتباطشاگردواستادوروشتدریسدرسطوحدانشگاهیراهممتحولکردهاست. اینامربهطوراساسیقابلیتانجامتحقیقاتتوسطدانشجویانوبهاشتراکگذاشتنیافتههایآنهابادیگرانرابالابردهاست. پستالکترونیکی،اتاقهایگفتگوونشستهایاینترنتیباعثگردیدهتاارتباطدانشجویانبااستادومطالبدرسیخودبیشترگردد. اینامرنکتهمثبتیبرایآیندهآموزشوتعلیممحسوبمیشودوهمهاینهامرهوناینترنت،وبوشبکههایاجتماعیمجازیاست.
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |