模糊聚类的复杂网络构建及应用

【摘要】：复杂系统具有秩序与混沌的双重的特点并广泛存在于人类社会和自然界中。复杂网络是描述复杂系统的重要工具,应用复杂网络研究真实复杂系统的关键是依据系统自身的特征,构建符合实际系统的网络生成机制,建立与实际系统相对应的网络模型。对复杂系统的研究有助于其他学科取得突破性进展。本文提出了一种基于改进的模糊聚类算法实现复杂网络构建的方法。首先,对原始数据进行模糊聚类分析,将数据按照一定的准则,将具有相同特征的数据聚成一类,从而从形式上“缩小”了原始数据的大小,提高了数据处理的效率。其次,将每个聚类看成是复杂网络的节点,将节点直接连接构成网络,再对该网络实现演化操作,最后,通过对复杂网络拓扑结构进行逐步优化而构建出最理想的复杂网络。应用本文给出的基于改进的模糊聚类算法的复杂网络构建方法,通过仿真实验得到了关于TSP问题的一个有效的最优路径。将该构建方法应用于真实的生态景观问题,构建了一个理想的复杂网络模型。通过网络拓扑结构真实的反应生态景观的空间格局,不仅为婺源县各区域旅游空间资源的保有量提供了真实、可信的根据,完善了对个区域景观格局的定性认识,同样,从景观格局的角度对已开发的景点给出了最优旅游路线。基于模糊聚类的方法,将具有相同特征数据的交叉数据集实现聚类处理,更好地反映客观世界的模糊性。在此基础上构建以及对构建完成的网络进行的演化操作,使构建的网络模型能够真实的反映实际系统。