Community detection, which uncovers closely connected vertex groups in networks, is vital for applications in social networks, recommendation systems, and beyond. Real-world networks often have bipartite structures (vertices in two disjoint sets with inter-set connections), creating unique challenges on specialized community detection methods. Biclique percolation community (BCPC) is widely used to detect cohesive structures in bipartite graphs. A biclique is a complete bipartite subgraph, and a BCPC forms when maximal bicliques connect via adjacency (sharing an (alpha, beta)-biclique). Yet, existing methods for BCPC detection suffer from high time complexity due to the potentially massive maximal biclique adjacency graph (MBAG). To tackle this, we propose a novel partial-BCPC based solution, whose key idea is to use partial-BCPC to reduce the size of the MBAG. A partial-BCPC is a subset of BCPC. Maximal bicliques belonging to the same partial-BCPC must also belong to the same BCPC. Therefore, these maximal bicliques can be grouped as a single vertex in the MBAG, significantly reducing the size of the MBAG. Furthermore, we move beyond the limitations of MBAG and propose a novel BCPC detection approach based on (alpha, beta)-biclique enumeration. This approach detects BCPC by enumerating all (alpha, beta)-bicliques and connecting maximal bicliques sharing the same (alpha, beta)-biclique, which is the condition for maximal bicliques to be adjacent. It also leverages partial-BCPC to significantly prune the enumeration space of (alpha, beta)-biclique. Experiments show that our methods outperform existing methods by nearly three orders of magnitude.


翻译:社区检测旨在揭示网络中紧密连接的顶点群组,对于社交网络、推荐系统等应用至关重要。现实世界网络常具有二分结构(顶点分为两个不相交集合,集合间存在连接),这为专门的社区检测方法带来了独特挑战。双团渗透社区(BCPC)被广泛用于检测二分图中的凝聚结构。双团是指一个完全二分子图,当极大双团通过邻接关系(共享一个(α, β)-双团)连接时,便形成BCPC。然而,由于极大双团邻接图(MBAG)可能规模巨大,现有BCPC检测方法的时间复杂度较高。为解决此问题,我们提出了一种基于部分-BCPC的新颖解决方案,其核心思想是利用部分-BCPC来缩减MBAG的规模。部分-BCPC是BCPC的一个子集。属于同一部分-BCPC的极大双团必然属于同一BCPC。因此,这些极大双团可在MBAG中被归并为单个顶点,从而显著减小MBAG的规模。此外,我们突破了MBAG的局限性,提出了一种基于(α, β)-双团枚举的新型BCPC检测方法。该方法通过枚举所有(α, β)-双团并连接共享相同(α, β)-双团的极大双团(这是极大双团相邻的条件)来检测BCPC。该方法同样利用部分-BCPC来显著剪枝(α, β)-双团的枚举空间。实验表明,我们的方法在性能上优于现有方法近三个数量级。

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