1、近年來，復雜網(wǎng)絡受到了廣泛的關注，相關的研究遍及社會學、計算機科學、生物學、物理學等眾多領域。研究人員在不同的領域內(nèi)，從不同角度出發(fā)，展開了對復雜網(wǎng)絡的研究，人們稱其為“21世紀的科學”。合作網(wǎng)絡，作為社會網(wǎng)絡的一種，是復雜網(wǎng)絡分析中的一個熱點研究領域，而作者合作網(wǎng)絡則是其中較早進行研究的合作網(wǎng)絡之一。在大數(shù)據(jù)時代背景下，海量的數(shù)據(jù)為相關的研究提供了有力的支持。作者合作網(wǎng)絡的研究，主要包括合作產(chǎn)生的原因、合作的結(jié)構和模式、合作的內(nèi)在演化

2、機制等問題，從中可以發(fā)現(xiàn)科研合作的規(guī)律，指導科學研究活動，優(yōu)化合作結(jié)構，進而推動科學的發(fā)展和社會的進步。
　　本研究正是著重于作者合作網(wǎng)絡的分析與研究，主要工作從以下四方面展開:
　　1.合作網(wǎng)絡的構建:合作網(wǎng)絡是將作者抽象為節(jié)點，作者之間的合作關系抽象成邊，從而構成的網(wǎng)絡?？萍嘉墨I數(shù)據(jù)是構建合作網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)來源和研究作者合作網(wǎng)絡的基礎。本文的數(shù)據(jù)來源包括兩方面，一方面是基于Scholarometer系統(tǒng)的利用眾包技術采集的作

3、者、文獻和學科相關的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來進行作者合作網(wǎng)絡分析、學科演化分析和作者影響力分析等，具有一定的科研價值。另一方面的數(shù)據(jù)來源于互聯(lián)網(wǎng)的公開數(shù)據(jù)集。在基于文獻數(shù)據(jù)的作者相關研究中，作者名歧義性是一個很大的挑戰(zhàn)。以往的消歧算法經(jīng)常使用合作者、文獻標題等特征，在對跨領域?qū)W者的判定時容易產(chǎn)生錯誤。本文則提出了作者名字的變形和引用以及主題一致性特征，并融合其他多種特征進行歧義名識別。與微軟學術搜索(Microsoft Academic

4、Search)的結(jié)果相比，本文的方法能夠更加有效的識別出作者名的歧義性。目前此算法已經(jīng)應用到Scholarometer系統(tǒng)中，用來消除數(shù)據(jù)中的歧義性、減少噪音干擾。
　　2.合作網(wǎng)絡的結(jié)構:網(wǎng)絡結(jié)構的特性與發(fā)生在其上的動力學行為是密切相關的。本文對不同學科的作者合作網(wǎng)絡結(jié)構的基本屬性和動態(tài)屬性進行分析，揭示了合作網(wǎng)絡的一般模式。同時，結(jié)構特征的研究對合作網(wǎng)絡演化模型的微觀機制設計也具有指導意義。除了對網(wǎng)絡的基本結(jié)構特征進行分析，本

5、文還研究了復雜網(wǎng)絡中的一個重要結(jié)構——社團結(jié)構。針對已有社團發(fā)現(xiàn)算法中偏重圖結(jié)構而忽視相關內(nèi)容信息的問題，在基于文獻共享的社會化標注系統(tǒng)中，本文提出了一種產(chǎn)生式概率模型來對作者的協(xié)同標注行為和興趣建模。該模型融合了標注行為和主題內(nèi)容信息，可以發(fā)現(xiàn)既聯(lián)系緊密又興趣相近的社團。與其他社團發(fā)現(xiàn)算法相比，本文提出的算法能夠得到更符合實際的社團，并且模型的結(jié)果可以很容易的應用到合作者推薦等任務中。
　　3.合作網(wǎng)絡的演化:理解網(wǎng)絡的形成機制

6、，對預測網(wǎng)絡的未來發(fā)展和模擬大規(guī)模的網(wǎng)絡非常重要。已有的社會網(wǎng)絡演化模型大致分為兩類:基于網(wǎng)絡結(jié)構的模型和節(jié)點屬性的模型。目前還沒有統(tǒng)一的答案說明哪種機制更有效。既然兩種機制都得到了研究者的認可，本文的目的是結(jié)合兩種機制來設計合作網(wǎng)絡演化模型。本文首先對影響合作關系產(chǎn)生的特征進行了分析，發(fā)現(xiàn)基于路徑和節(jié)點屬性特征的有效性，進而以這兩個特征為指導，提出了一個基于Agent的合作網(wǎng)絡演化模型。在模型中，合作網(wǎng)絡以事件和興趣為驅(qū)動進行演化，生

7、成了若干實際網(wǎng)絡觀察到的屬性和模式。最后利用模型進行無監(jiān)督的鏈接預測，預測未來的合作關系。與若干鏈接預測算法進行比較，本文的算法取得了較高的準確率，證明了模型的合理性和有效性。
　　4.合作網(wǎng)絡視角下的學科演化:揭示學科產(chǎn)生、演化和消亡的規(guī)律是人們一直以來努力的目標。已有的學科演化模型大多數(shù)只有定性的結(jié)論，很難在實驗中驗證其結(jié)論。本文的目的是提出一個定量的模型來描述學科的演化。學科性是作者的一個重要屬性，每個作者屬于一個或多個學科

8、。作者之間的合作關系代表了相對應的學科領域之間的合作，而不同領域的作者之間的合作可能預示著交叉領域的產(chǎn)生。因此，針對學科演化問題，本文提出了一個基于Agent的學科演化模型，主要是從作者之間合作關系演化的角度來進行研究。在模型中，將學科領域定義為由作者構成的團體，以模塊化值為指標，度量作者合作網(wǎng)絡結(jié)構的變化。合作網(wǎng)絡中作者團體之間的融合和分化，預示著學科之間的融合和新學科的產(chǎn)生。本文提出的模型可以很好的解釋學科、作者和文獻之間的若干關系