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大规模符号网络划分的学习驱动型扩展变邻域搜索算法

Learning-driven extended variable neighborhood search for signed graph partitioning
陶子君
陆芷
蒙炳金
上海理工大学 管理学院, 上海 200093

摘要

给定一个无向图,符号网络划分问题 (Signed Graph Partitioning Problem,SGPP) 是将节点集合划分为K(K≥2)个互不相交的非空分组,旨在最小化所有位于分组内的负符号边权重之和加上位于分组之间的正符号边权重之和,使网络划分结构尽量趋于平衡。SGPP是NP难问题,在计算机视觉、社交网络分析、生物信息学等实际领域中具有重要应用。但大数据时代的到来给求解大规模SGPP带来一定的挑战。因此,设计了新颖且高效的学习驱动型扩展变邻域搜索算法 (Learning Driven Extended Variable Neighborhood Search ,LDEVNS) 来求解SGPP。具体来说,该算法设计全新的快速增量更新策略以及高效的扩展变邻域搜索,同时结合强化学习机制来调整算法搜索过程中的前进方向,进一步探索更有希望的解空间区域来找到更高质量的求解方案。实验部分使用15组大规模社交网络图来评估LDEVNS的高性能,实验结果显示,LDEVNS在求解质量和计算时间方面相较于当前表现最佳的算法具有显著优势,同时也验证了强化学习在LDEVNS中的有效性。

基金项目

国家自然科学基金资助青年项目(72101149)
上海市浦江人才计划项目(22PJC080)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0309
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第3期

发布历史

[2024-12-16] 优先出版

引用本文

陶子君, 陆芷, 蒙炳金. 大规模符号网络划分的学习驱动型扩展变邻域搜索算法 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0309. (Tao Zijun, Lu Zhi, Meng Bingjin. Learning-driven extended variable neighborhood search for signed graph partitioning [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0309. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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