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CoPHo:基于持久同调的分类器引导条件拓扑生成

机器学习 2025-12-24 v1 人工智能

摘要

拓扑结构在关于性能和鲁棒性的研究中起着重要作用,但可获得的拓扑数据通常稀缺,迫切需要生成具有所需属性的合成图用于测试或发布。先前的扩散方法要么将条件嵌入扩散模型,需要为每个属性重新训练,阻碍了实时应用;要么使用分类器引导方法训练后生成,未能考虑拓扑规模和实际约束。在本文中,我们从离散视角表明,来自预训练图级分类器的梯度可被整合到离散逆扩散后验中,以引导生成以满足指定结构属性。基于此洞见,我们提出了基于持久同调的分类器引导条件拓扑生成框架(CoPHo),其通过在中间图上构建持久同调滤镜,并将特征解释为引导信号,以在每个去噪步骤中引导生成以满足所需属性。在四个通用/网络数据集上的实验表明,CoPHo 在匹配目标指标方面优于现有方法,我们进一步在 QM9 分子数据集上验证了其可迁移性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.19736,
  title  = {CoPHo: Classifier-guided Conditional Topology Generation with Persistent Homology},
  author = {Gongli Xi and Ye Tian and Mengyu Yang and Zhenyu Zhao and Yuchao Zhang and Xiangyang Gong and Xirong Que and Wendong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19736},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by KDD 2026. 12 pages, 5 figures