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CurvGAD:利用曲率提升图异常检测性能

机器学习 2025-06-06 v2 人工智能

摘要

复杂网络的内在曲率是否是揭示常规方法所忽略的图异常关键所在?基于重构的图异常检测(GAD)方法忽略了这类几何异常,仅关注结构和属性层面的异常。为此,我们提出了 CurvGAD——一种混合曲率图自编码器,引入曲率驱动的几何异常概念。CurvGAD 提供两种并行管线以实现异常检测的可解释性增强:(1)曲率等变几何重构,通过混合曲率黎巴耐编码器和高斯核解码器专注于重构边缘曲率;(2)曲率不变结构与属性重构,通过离散 Ollivier-Ricci 流对图曲率进行正则化,从而隔离非几何异常。通过利用曲率,CurvGAD 细化了现有的异常分类,并识别出新的曲率驱动异常。对 10 个真实数据集(包括 homophilic 和 heterophilic 数据集)进行大规模实验表明,CurvGAD 相比当前最先进的 GAD 方法性能提升最高可达 6.5%。代码已公开:https://github.com/karish-grover/curvgad。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.08605,
  title  = {CurvGAD: Leveraging Curvature for Enhanced Graph Anomaly Detection},
  author = {Karish Grover and Geoffrey J. Gordon and Christos Faloutsos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08605},
  year   = {2025}
}

备注

ICML 2025