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高效高质量种子图匹配:利用高阶结构信息

数据结构与算法 2018-10-29 v1 数据库 社会与信息网络

摘要

受许多实际应用的驱动,我们研究种子图匹配问题。给定两个图 G1=(V1,E1)G_1 = (V_1, E_1)G2=(V2,E2)G_2 = (V_2, E_2),以及一小集合 SS 的预匹配节点对 [u,v][u, v](其中 uV1u \in V_1vV2v \in V_2),问题是从 SS 出发识别 V1V_1V2V_2 之间的一个匹配,使得匹配中的每一对对应于同一底层实体。近期关于高效且有效的种子图匹配的研究引起了大量关注,许多流行方法主要基于探索局部结构之间的相似性来识别匹配对。尽管这些近期技术在随机图上表现良好,它们在许多真实网络上的准确率较低。受此启发,我们提出利用高阶邻域信息来提高匹配准确率。据此,我们提出了一种新的种子图匹配框架,其采用 Personalized PageRank (PPR) 来量化每个节点对的匹配分数。为了进一步提高匹配准确率,我们提出了一种新颖的推迟策略,该策略推迟选择那些具有分数相近竞争者的节点对。我们从理论上证明该推迟策略确实显著提高了匹配准确率。为了提高匹配大图的可扩展性,我们还提出了基于 PPR heavy hitters 计算算法的有效近似技术。我们在大规模真实数据集上的综合实验研究表明,与最先进的方法相比,我们的框架不仅将精确率和召回率均显著提升,而且实现了超过一个数量级的加速。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.11152,
  title  = {Efficient and High-Quality Seeded Graph Matching: Employing High Order Structural Information},
  author = {Haida Zhang and Zengfeng Huang and Xuemin Lin and Zhe Lin and Wenjie Zhang and Ying Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.11152},
  year   = {2018}
}