Pagerank centrality, accounting for the weights of links

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The work is devoted to finding the centrality of nodes of weighted graphs. The relevance of this task is due to the fact that ignoring the weights of the arcs of the graph when finding the centrality of its nodes is unacceptable for a number of applied tasks, primarily related to tasks from the financial sphere. In the classical formulation of the PageRank algorithm, part of the information about the weights of connections is lost when forming a matrix of transient probabilities from the adjacency matrix. This effect has been demonstrated in this article. A method for determining the centrality of network nodes is proposed, based on the PageRank algorithm, which allows taking into account all the weights of the links. The graph of financial transactions was considered as an example. The nodes of the graph are the clients of a commercial bank, including the bank itself, and the arcs are money transfers between nodes. The ranking quality was determined by comparing various centrality measures with an external node parameter unrelated to the network characteristics of the transaction graph. According to the results of the study, it was shown that the proposed centrality measure ranks the most important nodes of the graph in the best way compared to other centrality measures. The convergence of the proposed algorithm was also demonstrated.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

Anton Egorkin

Russian State Social University

Email: 2-5@bk.ru
Moscow

Әдебиет тізімі

  1. ГАНТМАХЕР Ф.Р. Теория матриц. – М.: Физматлит. 2004. – 559 с.
  2. ЕГОРКИН А.А. Особенности использования алгоритма классификации k-means для данных, подчиненных сте-пенному закону распределения // Современная наука: ак-туальные проблемы теории и практики. Серия: Есте-ственные и технические науки. 2023. – №9. – С. 65–69.
  3. ЕГОРКИН А.А., АГАЕВ Р.П. Использование степенного закона в финансовых задачах // Наука. Производство. Образование: Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции, Российский государ-ственный социальный университет, 2023. – С. 58–64
  4. ПЫРКИНА О.Е., ЗАДАДАДЕВ С.А. Разработка крите-риев безопасности сложных систем электронного де-нежного оборота с помощью графовой аналитики // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD'2021): Труды Четырнадцатой международной конференции: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2021. – С. 765–771.
  5. ЧЕБОТАРЕВ П.Ю., ГУБАНОВ Д.А. How to choose the most appropriate centrality measure? // ArXiv. – 2020. – P. 1–25.
  6. ALI M., ISLAM M., SALMAN A. Average Convergence for Directed & Undirected Graphs in Distributed Systems // Computer Systems Science and Engineering, 2021. – P. 399–413.
  7. AVRACHENKOV K., HOFSTAD R., SOKOL M. Personal-ized PageRank with Node-dependent Restart // Research re-port, 2014. –12 p.
  8. BARABASI A.L., BONABEAU E. Scale Free Networks // Scientific American. – 2003. – P. 60–69.
  9. BARDOSCIA M., BARUCCA P., BATTISTON S. et al. The physics of financial networks // Nat Rev Phys. – 2021. – No. 3. – P. 490–507.
  10. BRIN S., PAGE L. The anatomy of a large-scale hypertextu-al web search engine // Proc. of the 7th Int. Conf. on World Wide Web. ACM, 1998. – P. 107–117.
  11. CHEVALIER P-Y, GUSEV V.V., HENDRICKX J.M. et al. Sets of Stochastic Matrices with Converging Products: Bounds and Complexity. // ArXiv. – 2017. –19 p.
  12. GHADIRI M., SAMADI S., VEMPALA S. Socially fair k-means clustering. // ACM Conf. on Fairness, Accountabil-ity, and Transparency. – 2021. – P. 438–448.
  13. KATZ L. A new status index derived from sociometric analy-sis // Psychometrika. – 1953. – P. 39–43.
  14. LANGVILLE N., MEYER C.D. Google’s PageRank and Be-yond: The Science of Search Engine Rankings. – Princeton University Press, 2006. –224 p.
  15. NEWMAN M.E.J. Networks: An Introduction // Oxford Uni-versity Press, 2012. – 241 p.
  16. NEWMAN M.E.J., AARON C., COSMA R.S. Power-law distributions in empirical data // SIAM Review. – 2009. – No. 4 – P. 661–703.
  17. PANCHENDRARAJAN R., SAXENA A. Topic-based influ-ential user detection: a survey // Applied Intelligence. – 2023. – 53 p.
  18. PEI Y., FANG L., IPENBURG W. et al. Subgraph anomaly detection in financial transaction networks. // ACM Int. Conf. on AI in Finance, 2020. – P. 1–8.
  19. SAXENA A. Evolving Models for Dynamic Weighted Com-plex Networks. In Principles of Social Networking. – Spring-er, 2023. – 246 p.
  20. SAXENA A., IYENGAR S. Centrality Measures in Complex Networks: A Survey // ArXiv. – 2020. –75 p.
  21. SAXENA A., PEI Y., VELDSINK J. et al. The Banking Transactions Dataset and its Comparative Analysis with Scale-free Networks // ACM Int. Conf. on Advances in So-cial Networks Analysis and Mining, 2021. – P. 283–296.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML


Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».