基于矩阵运算加速的改进社区发现遗传算法

余谦; 陈庆锋; 何乃旭; 韩宗钊; 卢家辉

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2023052903

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 105 -119. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2023052903

基于矩阵运算加速的改进社区发现遗传算法

余谦, 陈庆锋, 何乃旭, 韩宗钊, 卢家辉

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摘要

社区发现算法是复杂网络领域的重要研究工具，然而传统的社区发现遗传算法在大规模网络下存在初始种群质量不佳和运行效率低下的问题。为此，本文提出一种基于矩阵运算加速的改进社区发现遗传算法。针对初始种群质量不佳的问题，提出一种新的初始化算子，采用闭包系数有偏向地选择节点构建高质量初始社区；针对计算效率低下的问题，基于矩阵运算重构了传统社区发现遗传算法各个算子，使得算法能使用GPU加速，提升计算效率。仿真实验结果表明，在不同规模的真实网络和LFR合成网络下，本文算法既能保证良好的划分精度，又展现出较其他主流同类算法更高的计算效率。