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图算法之HITS算法

图算法之HITS算法

作者: 老羊_肖恩 | 来源:发表于2020-07-22 16:07 被阅读0次

算法起源

  HITS算法的全称是“基于超链接的主题搜索”(Hyperlink-Induced Topic Search),该算法由Jon Kleinberg于1999年提出,与PageRank算法一样,也是一种用于对网页进行排序的算法。与PageRank不同的是,HITS将网页分成两类,即:Hub页面和Authority页面。其中Hub页面类似于常见的门户网站,像hao123首页之类的,它提供了大量高质量的网页链接;而Authority页面更像是用户希望访问的网站,比如搜索的时候我们希望用百度,购物的时候我们希望进入淘宝和京东等。Hub页面相当于充当了一个中间枢纽的角色,对于用户而言,他们更关注高Authority的网页。下面接单介绍一下HITS算法的原理和求解过程。

算法原理

   HITS采用互相增强原理,并基于以下两个假设:

一个高质量的authority页面会被很多高质量的hub页面所指向。
一个高质量的hub页面会指向很多高质量的authority页面。

  这两个假设也是非常好理解,利用上述两个基本假设及相互增强关系等原则进行多轮迭代计算,每轮迭代计算更新每个页面的两个权值,直到权值稳定不再发生明显的变化为止。其中每个网页的Authority值和Hub值的计算公式如下:
\huge auth (p) = \sum_{q\in{p_{to}}} hub(q) \\ \huge hub(p) = \sum_{q\in{p_{from}}} auth(q)

算法具体过程大致可分为以下五个步骤:

  1. 将各节点的auth值和hub值均设为1。
  2. 利用公式计算并更新每个节点的auth值
  3. 利用更新的auth值,计算并更新节点的hub值
  4. 将auth值和hub值归一化。
  5. 重复2~4,直至收敛或达到停止迭代条件。

好了,HITS算法的原理其实就这么点,十分通俗易懂。

算法不足(参考:HITS算法--从原理到实现

主题漂移

在算法原理部分我们介绍了HITS算法是如何生成初始集合Gσ。从根集合Rσ我们通过链接添加网页的方法进行扩展,但这也很可能添加进与搜索主题无关的网页。若是这部分网页中又恰恰有着一些高质量的authority页面,则很有可能返回给用户,降低用户的搜索体验。

作弊网页

试想我们弄一个页面指向很多高质量的authority页面,那么这个页面就成为了一个高质量的hub页面。然后再弄个链接指向自己的搓网页,按照HITS算法,将大大提升自己的搓网页的authority值。

稳定性差

对于一个网页集合,若是删除其中的某条链接,就有可能造成一些网页的hub值和authority值发生巨大变化。

参考:
PageRank算法和HITS算法

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