HM-Modularity: Uma Abordagem de Modularidade de Motivo Harmônico para Detecção de Comunidades em Redes Multi-Camadas

A detecção de comunidades em redes multi-camadas tem atraído uma quantidade crescente de atenção recentemente. Apesar do sucesso, os métodos existentes concentram-se principalmente na estrutura de conectividade de ordem inferior no nível de nós e arestas individuais. E a estrutura de conectividade de ordem superior foi amplamente ignorada, a qual contém melhor assinatura de comunidade em comparação com arestas. Os principais desafios na utilização da estrutura de ordem superior para a detecção de comunidades em redes multi-camadas são que a estrutura de ordem superior mais representativa pode variar de uma camada para outra e a estrutura de conectividade formada pelo mesmo subconjunto de nós pode apresentar diferentes padrões de conectividade de ordem superior em diferentes camadas. Com isso em mente, este artigo propõe uma nova estrutura de ordem superior, denominada motivo harmônico, que é um subgrafo denso apresentando, em média, a maior significância estatística em cada camada. Com base no motivo harmônico, uma camada primária é construída integrando informações estruturais de ordem superior de todas as camadas. Além disso, a informação estrutural de ordem superior de cada camada individual é considerada como informação auxiliar. Um acoplamento é estabelecido entre a camada primária e cada camada auxiliar. Consequentemente, uma modularidade de motivo harmônico é projetada para gerar a estrutura da comunidade. Experimentos extensivos em onze conjuntos de dados de redes multi-camadas do mundo real foram realizados para confirmar a eficácia do método proposto.