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機器學習Erdos?Renyi隨機圖生成方法及特性是什么

發布時間:2022-05-13 15:51:16 來源:億速云 閱讀:144 作者:iii 欄目:開發技術

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    1 隨機圖生成簡介

    1.1Gnp和Gnm

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    1.2 生成方法

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    1.3 兩種方法比較

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    2 Gnp隨機圖

    2.1 只用n和p夠嗎?

    n和p并不能完全決定一個圖。我們發現即使給定n和p,圖也有許多實現形式。如當n=10,p=1/6時,就可能產生如下的圖:

    機器學習Erdos?Renyi隨機圖生成方法及特性是什么

    2.2 Gnp的圖屬性

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    二項分布的離散分布圖像如下圖所示:

    機器學習Erdos?Renyi隨機圖生成方法及特性是什么

    當n足夠大時,二項分布可以用正態分布去近似。

    • 聚類系數

    我們設

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    • 連通分量

    圖Gnp的圖結構會隨著p變化,如下圖所示:

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    根據模擬實驗,在Gnp中,平均度大于1時,巨大連通分量恰好出現。

    • 平均最短路徑長度

    Erdos-Renyi隨機圖即使擴展到很大,仍然可以保證節點之間只有幾跳(hops)的距離,如下所示為圖的平均最短路徑長度h¯h¯隨節點數量變化的關系圖:

    機器學習Erdos?Renyi隨機圖生成方法及特性是什么

    可以看到平均最短路徑長度h¯隨著節點數量n增長并滿足O(logn)的增長階。

    2.3真實網絡和Gnp的對比

    相似點: 存在大的連通分量,平均最短路徑長度

    不同點: 聚類系數,度分布

    在實際應用中,隨機圖模型可能有以下問題:

    • 度分布可能和真實網絡不同,畢竟真實網絡不是隨機的。

    • 真實網絡中巨大連通分量的出現可能不具有規律性。

    • 可能不存在局部的聚類結構,以致聚類系數太小。

    3 代碼庫

    NetworkX中內置了Erdos-Renyi隨機圖的生成函數,包括Gnp和Gnm。就是需要注意Gnp的API[6]是

    erdos_renyi_graph(n, p, seed=None, directed=False)

    該API與nx.binomial_graphnx.gnp_random_graph作用是相同的。

    而GnmGnm的API[7]是

    nm_random_graph(n, m, seed=seed, directed=False)

    故大家在實際使用中要注意區分。

    以上就是關于“機器學習Erdos Renyi隨機圖生成方法及特性是什么”這篇文章的內容,相信大家都有了一定的了解,希望小編分享的內容對大家有幫助,若想了解更多相關的知識內容,請關注億速云行業資訊頻道。

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