特征向量中心性

article/2025/9/18 15:12:10

特征向量中心性的基本思想是,一个节点的中心性是相邻节点中心性的函数。也就是说,与你连接的人越重要,你也就越重要。

特征向量中心性和点度中心性不同,一个点度中心性高即拥有很多连接的节点,但特征向量中心性不一定高,因为所有的连接者有可能特征向量中心性很低。同理,特征向量中心性高并不意味着它的点度中心性高,它拥有很少但很重要的连接者也可以拥有高特征向量中心性。

考虑下面的图,以及相应的5x5的邻接矩阵(Adjacency Matrix),A。
在这里插入图片描述
A = [ 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 ] A=\left[\begin{array}{ccccc} 0 & 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}\right] A=0111010100110101010100010
现在考虑x,一个5x1的向量,向量的值对应图中的每个点。在这种情况下,我们计算的是每个点的点度中心性(degree centrality),即以点的连接数来衡量中心性的高低。

矩阵A乘以这个向量的结果是一个5x1的向量:
A × x = ( 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 ) ( 3 2 3 3 1 ) = ( 0 × 3 + 1 × 2 + 1 × 3 + 1 × 3 + 0 × 1 1 × 3 + 0 × 2 + 1 × 3 + 0 × 3 + 0 × 1 1 × 3 + 1 × 2 + 0 × 3 + 1 × 3 + 0 × 1 1 × 3 + 0 × 2 + 1 × 3 + 0 × 3 + 1 × 1 0 × 3 + 0 × 2 + 1 × 3 + 0 × 3 + 0 × 1 ) = [ 8 6 8 7 3 ] \mathbf{A} \times \mathbf{x}=\left(\begin{array}{cccc} 0 & 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0&1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0&1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0&1 \\ 0 & 0 & 0 & 1&0 \end{array}\right)\left(\begin{array}{l} 3 \\ 2 \\ 3 \\ 3 \\ 1 \end{array}\right)=\left(\begin{array}{l} 0 \times 3+1 \times 2+1 \times 3+1 \times 3+0 \times 1 \\ 1 \times 3+0 \times 2+1 \times 3+0 \times 3+0 \times 1 \\ 1 \times 3+1 \times 2+0 \times 3+1 \times 3+0 \times 1 \\ 1 \times 3+0 \times 2+1 \times 3+0 \times 3+1 \times 1 \\ 0 \times 3+0 \times 2+1 \times 3+0 \times 3+0 \times 1 \end{array}\right)=\left[\begin{array}{c} 8 \\ 6 \\ 8 \\ 7 \\ 3 \end{array}\right] A×x=011101010011010101010001032331=0×3+1×2+1×3+1×3+0×11×3+0×2+1×3+0×3+0×11×3+1×2+0×3+1×3+0×11×3+0×2+1×3+0×3+1×10×3+0×2+1×3+0×3+0×1=86873
结果向量的第一个元素是用矩阵A的第一行去“获取”每一个与第一个点有连接的点的值(连接数,点度中心性),也就是第2个、第3个和第4个点的值,然后将它们加起来。

换句话说,邻接矩阵做的事情是将相邻节点的求和值重新分配给每个点。这样做的结果就是“扩散了”点度中心性。你的朋友的朋友越多,你的特征向量中心性就越高。

在这里插入图片描述
我们继续用矩阵A乘以结果向量。如何理解呢?

实际上,我们允许这一中心性数值再次沿着图的边界“扩散”。我们会观察到两个方向上的扩散(点既给予也收获相邻节点)。我们猜测,这一过程最后会达到一个平衡,特定点收获的数量会和它给予相邻节点的数量取得平衡。既然我们仅仅是累加,数值会越来越大,但我们最终会到达一个点,各个节点在整体中的比例会保持稳定。

A × X = [ 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 ] [ x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 ] = [ 0 ⋅ x 1 + 1 ⋅ x 2 + 1 ⋅ x 3 + 1 ⋅ x 4 + 0 ⋅ x 5 1 ⋅ x 1 + 0 ⋅ x 2 + 1 ⋅ x 3 + 0 ⋅ x 4 + 0 ⋅ x 5 1 ⋅ x 1 + 1 ⋅ x 2 + 0 ⋅ x 3 + 1 ⋅ x 4 + 0 ⋅ x 5 1 ⋅ x 1 + 0 ⋅ x 2 + 1 ⋅ x 3 + 0 ⋅ x 4 + 1 ⋅ x 5 0 ⋅ x 1 + 0 ⋅ x 2 + 0 ⋅ x 3 + 1 ⋅ x 4 + 0 ⋅ x 5 ] A \times X=\left[\begin{array}{ccccc} 0 & 1 & 1 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}\right]\left[\begin{array}{l} x_{1} \\ x_{2} \\ x_{3} \\ x_{4} \\ x_{5} \end{array}\right]=\left[\begin{array}{l} 0 \cdot x_{1}+1 \cdot x_{2}+1 \cdot x_{3}+1 \cdot x_{4}+0 \cdot x_{5} \\ 1 \cdot x_{1}+0 \cdot x_{2}+1 \cdot x_{3}+0 \cdot x_{4}+0 \cdot x_{5} \\ 1 \cdot x_{1}+1 \cdot x_{2}+0 \cdot x_{3}+1 \cdot x_{4}+0 \cdot x_{5} \\ 1 \cdot x_{1}+0 \cdot x_{2}+1 \cdot x_{3}+0 \cdot x_{4}+1 \cdot x_{5} \\ 0 \cdot x_{1}+0 \cdot x_{2}+0 \cdot x_{3}+1 \cdot x_{4}+0 \cdot x_{5} \end{array}\right] A×X=0111010100110101010100010x1x2x3x4x5=0x1+1x2+1x3+1x4+0x51x1+0x2+1x3+0x4+0x51x1+1x2+0x3+1x4+0x51x1+0x2+1x3+0x4+1x50x1+0x2+0x3+1x4+0x5

我们认为,图中的点存在一个数值集合,对于它,用矩阵A去乘不会改变向量各个数值的相对大小。也就是说,它的数值会变大,但乘以的是同一个因子。用数学符号表示就是:
M x = λ x M × [ x 1 x 2 x 3 . . . x n ] = [ λ x 1 λ x 2 λ x 3 . . . λ x n ] Mx = \lambda x \\ M \times \left[\begin{array}{ccccc} x_1 \\ x_2 \\ x_3 \\ ... \\ x_n \end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccc} \lambda x_1 \\ \lambda x_2 \\ \lambda x_3 \\ ... \\ \lambda x_n \end{array}\right] Mx=λxM×x1x2x3...xn=λx1λx2λx3...λxn

满足这一属性的向量就是矩阵M的特征向量。特征向量的元素就是图中每个点的特征向量中心性。

x i x_i xi v i v_i vi的特征向量中心性度量,则:
E C ( i ) = x i = c ∑ j = i n a i j x j EC(i) = x_i=c\sum_{j=i}^{n}a_{ij}x_j EC(i)=xi=cj=inaijxj
其中c表示一个比例常数,记 x = [ x 1 , x 2 , . . . , x n ] T x=[x_1,x_2,...,x_n]^T x=[x1,x2,...,xn]T,经过多次迭代达到稳态时,可写成如下形式:
x = c A x x = cAx x=cAx
其中c为一个比例常数, a i j a_{ij} aij当且仅当i与j相连,否则为0。
这里的x是矩阵A的特征值 c − 1 c^{-1} c1对应的特征向量,也可以表示成如下形式:
A x = λ x Ax=\lambda x Ax=λx
特征向量中心性的计算需要读者具备矩阵乘法和特征向量的知识,但不影响这里大家对特征向量中心性思想的理解,不再赘述。


http://chatgpt.dhexx.cn/article/v4Pos42d.shtml

相关文章

MM2022 | 在特征空间中的多模态数据增强方法

MM2022 | 在特征空间中的多模态数据增强方法 【写在前面】 每小时,社交媒体和用户生成的内容平台上都会发布大量的视觉内容。为了通过自然语言查询查找相关视频,文本视频检索方法在过去几年中受到了越来越多的关注。引入了数据增强技术,以通…

机器学习(一)--输入空间、特征空间、输出空间

注:在此讨论的内容默认是针对监督学习 一、输入空间 直白点,输入‘X’可能取值的集合就是输入空间(input space)。输入空间可以是有限集合空间,也可以是整个欧式空间。 二、输出空间 同样的,输出‘Y’可能…

特征空间、(数据集)线性可分:线性(二分类)模型

文章目录 二分类问题特征空间线性可分线性分类模型 在学习 SVM 时发现自己没能很好地理解在线性模型中充当决策函数角色的 符号函数Sign(),说明对线性模型的理解还不够到位,下面主要梳理一下对数据集 “线性可分”概念以及其它相关概念的一些理解&…

【数学和算法】特征值、特征向量、特征空间,变换矩阵的行列式和特征值

可以参考马同学的博客: 如何理解矩阵特征值? 也可以参考B站小崔说数的视频教程:【线性代数的本质】特征值/特征向量的几何涵义 矩阵的特征值和特征向量定义: 1、特征值是线性代数中的重要概念,设A是n阶方阵&#xff0c…

机器学习中的特征空间

声明:这篇博文主要是对参考文献中的那个PPT的学习之后记下的一些笔记,整理出来与大家一起分享,若笔记中有任何错误还请不吝指出,文中可能会使用到原作者的一些图,若侵犯到作者的权益,还请告知,我…

JQuery按name属性选择元素

方法1:使用name属性选择器 name属性选择器可用于按name属性选择元素。此选择器选择值与指定值完全相等的元素。 语法:[name“nameOfElement”] 示例: 输出: 方法2:使用javascript按名称获取元素并将其传递给jQuer…

js的各种选择器

Js选择器总结 一、原生JS选择器# JS选择器常用的有getElementById()、getElementsByName()、getElementsByTagName()、getElementsByClassName()、querySelector()、querySelectorAll() A: getElementById(ID): 返回对指定ID的第一个对象的引用,如果在…

微信小程序之选择器

本文是转载自&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_35713752/article/details/80295372 选择器示例demo&#xff1a; 1.普通选择器 2.多列选择器 3.时间选择器 4.日期选择器 5.省市区选择器 源码&#xff1a; wxml <view class"container"> <…

关于HTML中常用选择器

一.五种基本选择器: 1&#xff09;*&#xff1a;匹配HTML中所有元素&#xff0c;一般用于除去内边距和外边距&#xff0c;其性能较差&#xff0c;不推荐使用&#xff1b; 2&#xff09;标签名&#xff08;在JavaScript中也称节点&#xff09;:标签选择器。注意在用标签修改样式…

JQuery选择器超级详细

基本选择器 id选择器&#xff1a;$("#id的属性值") 类选择器&#xff1a;$(".class的属性值") 标签选择器&#xff1a;$("标签名") 并集选择器&#xff1a;$("选择器1&#xff0c;选择器2") 层级选择器 后代选择器&#xff1a;$…

JavaScript选择器

JavaScript选择器 通过 id 来查找 HTML 元素 比如 <p id"#a1">huanmin</p> <script type"text/javascript">var namedocument.getElementById("a1")console.log(name) </script>同过name选择器查找所有name属性的元素…

JQuery 选择器

JQuery 选择器 花(0) jQuery 的选择器可谓之强大无比&#xff0c;这里简单地总结一下常用的元素查找方法 $("#myELement") 选择id值等于myElement的元素&#xff0c;id值不能重复在文档中只能有一个id值是myElement所以得到的是唯一的元素 $("div") …

CSS选择器

在 CSS 中&#xff0c;选择器是选取需设置样式的元素的模式。 下面我们介绍几种常用选择器: 1.元素选择器:通过选择html标签设置css样式 如果设置 html的样式&#xff0c;选择器通常将是某个 html元素&#xff0c;比如 p、h1、em、a&#xff0c;甚至可以是 html 本身&#x…

Verilog入门——Quartus2基础使用

一、新建工程 1、打开Quartus2 2、点击菜单栏中的“file”&#xff0c;选择“New Project Wizard" 3、点击Next 4、选择工程存储路径 5、输入工程名字 6、点击Next 7、选择fpga类型和型号&#xff0c;根据自己的板子型号选择 8、一路Next&#xff0c;直到finish 9、到…

Quartus II 13.1入门级使用方法 -仿真篇,适用于小白

上次的文章&#xff0c;小白介绍了如何在Quartus上面创建编译一个工程&#xff0c;以一个计数器为例&#xff01;但是在实际的工程中&#xff0c;仿真往往更加的重要。小白呢&#xff0c;喜欢用Quartus调用Modelsim来进行仿真。下面就介绍如何在Quartus中生成仿真测试文件的模板…

Quartus-II 13 安装

Quartus-II 13 安装 前言一、Quartus II的安装二、Quartus II的注册总结参考文章 前言 安装Quartus前请先完成Modelsim的安装&#xff0c;详情点击此处 Quartus-II 13文件百度网盘连接&#xff1a; https://pan.baidu.com/s/1a9d-bq9RZmWrRV542X4IEA 提取码&#xff1a;ifte …

QUARTUS 2 基本操作使用(quartus13.0)

本文从建立完工程开始&#xff0c;到下载结束 编写设计文件 点击Files&#xff0c;可以添加设计文件 设置工程顶层 ​编辑 再此介绍下工具栏&#xff0c;只介绍用的多的 绑定引脚&#xff1a;fpga大部分引脚都是GPIO&#xff0c;因此给他编辑代码后&#xff08;赋予他功能&am…

quartus II【如何进行顶层设计】

1.使用原理图进行顶层设计 1).首先设计好两个模块文件&#xff0c;在导航窗口Files下显示了已经设计好的文件 2).分别选中每个文件&#xff0c;右键创建为元件 3).创建块设计文件 4).空白处右键insert或者单击箭头所指图标&#xff0c;也可以直接在空白处双击左键&#xff…

Quartus II 的入门级使用

好久没有用VHDL写东西了&#xff0c;今天需要完成一个项目&#xff0c;重新复习一下 新建工程 新建工程 file-->New Project Wizard, next, 选择存放的路径名字&#xff08;projecttop-level 名字要相同&#xff09;&#xff0c; next&#xff0c;File name名字同上&#x…