复杂网络社团结构检测:基于模拟退火算法的MATLAB实现
项目介绍
本项目实现了一个基于模拟退火优化策略的复杂网络社团划分算法。通过模拟物理退火过程,在解空间中寻找最优的社团划分方案,使得模块度(Modularity)最大化。算法包含温度下降策略、状态接受准则和邻域搜索机制,能够有效避免陷入局部最优解,适用于各种复杂网络结构的社团发现。
功能特性
- 模拟退火优化:采用经典的模拟退火算法框架,实现全局最优搜索
- 模块度最大化:以网络模块度作为优化目标函数,确保划分质量
- 智能邻域搜索:设计有效的状态转移策略,提高搜索效率
- 多参数配置:支持自定义温度参数、迭代次数等算法设置
- 完整结果输出:提供划分结果、质量指标和收敛分析
使用方法
输入参数
- 网络邻接矩阵:n×n的稀疏或稠密矩阵,表示节点间的连接关系
- 算法参数配置:初始温度、降温速率、迭代次数、终止条件等
- 可选初始划分:节点的初始社团标签向量(如为空则随机初始化)
输出结果
- 最优社团划分结果:1×n的标签向量,表示每个节点所属的社团编号
- 最优模块度值:划分质量的量化指标
- 算法收敛曲线:迭代过程中模块度随温度变化的历史记录
- 社团统计信息:各社团大小、内部连接密度等统计量
系统要求
- MATLAB R2016a或更高版本
- 推荐内存:4GB以上
- 支持的操作系统:Windows/Linux/macOS
文件说明
主程序文件实现了完整的模拟退火优化流程,包括网络数据加载、算法参数初始化、温度控制循环、邻域状态生成、模块度计算评估、解接受准则判断以及结果可视化输出等核心功能。该文件整合了社团划分的全套操作,用户可通过调整输入参数来适应不同的网络分析需求。