中文

原型图生成模型:通过锚主凸包实现可解释且可识别的社区

机器学习 2026-02-26 v1 机器学习

摘要

表示学习一直是图机器学习任务(如链接预测、社区检测和网络可视化)的关键。尽管近期在实现下游任务高性能方面取得了进展,但在自解释模型方面几乎没有取得进展。理解预测背后的模式同样重要,这激发了对可解释机器学习的近期兴趣。在本文中,我们提出了 GraphHull,一种可解释的生成模型,通过两层凸包表示网络。全局层面上,凸包的顶点被视为原型,每个原型对应于网络中的纯社区。在局部层面,每个社区由具有代表性轮廓的原型 hull 细化,其顶点作为代表性轮廓,捕捉社区特定的变异。这种两层构建产生清晰的多尺度解释:节点相对于全局原型和局部原型的位置直接解释了其边。该几何结构设计上具有良好性质,同时通过构造保持局部 hull 的互斥性。为进一步鼓励多样性和稳定性,我们引入原则化的先验,如行列式点过程,并在可扩展抽样下进行最大后验(MAP)估计。实验表明,GraphHull 能够恢复多层社区结构,在链接预测和社区检测中实现具有竞争力或优越的性能,同时自然提供可解释的预测。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.21342,
  title  = {Archetypal Graph Generative Models: Explainable and Identifiable Communities via Anchor-Dominant Convex Hulls},
  author = {Nikolaos Nakis and Chrysoula Kosma and Panagiotis Promponas and Michail Chatzianastasis and Giannis Nikolentzos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.21342},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to AISTATS26 (Spotlight)