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弥合社区与节点表示之间的鸿沟:基于社区检测的图嵌入

社会与信息网络 2019-12-20 v1 机器学习 机器学习

摘要

图嵌入已成为许多数据挖掘与分析系统的关键组成部分。当前的图嵌入方法要么从图中采样大量节点对,通过随机优化学习节点嵌入,要么通过计算代价高昂的矩阵分解技术分解图的高阶邻近度/邻接矩阵。这些方法通常需要大量资源用于学习过程,并依赖多个参数,这限制了它们在实际中的适用性。此外,大多数现有图嵌入技术仅在一个特定度量空间中有效(例如由余弦相似度生成的度量空间),不能保留输入图的高阶结构特征,且无法自动确定有意义的嵌入维度数量。通常,生成的嵌入不易解释,这使进一步分析复杂化并限制了其适用性。为解决这些问题,我们提出 DAOR,一种高效且无参数的图嵌入技术,可生成对度量空间鲁棒、紧凑且可解释的嵌入,无需任何手动调参。与十几种最先进的图嵌入算法相比,DAOR 在节点分类(受益于高阶邻近度)和链接预测(主要依赖低阶邻近度)上均取得有竞争力的结果。然而,与现有技术不同,DAOR 不需要任何参数调优,并将嵌入生成速度提高了数个数量级。因此,我们的方法有望极大简化并加速涉及图表示学习的数据分析任务。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.08808,
  title  = {Bridging the Gap between Community and Node Representations: Graph Embedding via Community Detection},
  author = {Artem Lutov and Dingqi Yang and Philippe Cudré-Mauroux},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08808},
  year   = {2019}
}

备注

IEEE BigData'19, Special Session on Information Granulation in Data Science and Scalable Computing