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ACTGNN:基于合成训练图神经网络的聚类倾向性评估方法

机器学习 2025-01-31 v1

摘要

确定数据集中的聚类倾向是基础且具有挑战性的任务,尤其是在噪声或高维环境中,传统方法如Hopkins统计量和视觉聚类倾向性评估(VAT)常常难以产生可靠结果。本文提出了ACTGNN(Assessment of Clustering Tendency with Synthetically-Trained Graph Neural Networks),一种利用数据图表示来评估聚类倾向的框架。节点特征采用局部敏感哈希(LSH)构建,捕获局部邻域信息;边特征则融合多个相似性度量,如径向基函数(RBF)核,来建模成对关系。图神经网络(GNN)仅在合成数据集上进行训练,能够在受控条件下稳健地学习聚类结构。大量实验表明,ACTGNN在合成数据集和真实数据集上均显著优于基线方法,在检测微弱聚类结构方面表现尤为出色,即便在高维或噪声数据环境下亦能稳健工作。我们的结果凸显了该方法的普适性和有效性,使其成为稳健聚类倾向性评估的有前景的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18112,
  title  = {ACTGNN: Assessment of Clustering Tendency with Synthetically-Trained Graph Neural Networks},
  author = {Yiran Luo and Evangelos E. Papalexakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18112},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 4 figures