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GraMeR:面向多目标影响力最大化的图元强化学习

机器学习 2022-05-31 v1 社会与信息网络

摘要

影响力最大化 (IM) 是一个组合问题,旨在网络中识别称为种子节点的节点子集,在给定扩散模型与种子集大小预算下,其激活能为网络带来最大影响力传播。IM 具有诸多应用,如病毒式营销、疫情控制、传感器部署及其他网络相关任务。然而,由于当前算法的计算复杂性,其应用受限。近来,人们探索学习 IM 启发式以缓解计算负担。但现有方法存在严重局限:(1) IM 公式仅考虑通过传播的影响力而忽略自激活;(2) 对大图的可扩展性;(3) 跨图族的泛化性;(4) 计算效率低,为每个测试网络识别种子集耗时过长。本工作中,我们通过独特方法逐一解决这些局限:(1) 将通用 IM 问题形式化为处理内在与影响两类激活的马尔可夫决策过程;(2) 采用双重 Q 学习估计种子节点;(3) 通过基于子图的表示保证可扩展性;(4) 通过跨图族的元学习实现泛化性。我们在多种标准网络上开展广泛实验以验证所提图元强化学习 (GraMeR) 框架的性能。结果表明,GraMeR 比传统方法快数个数量级且具有通用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.14834,
  title  = {GraMeR: Graph Meta Reinforcement Learning for Multi-Objective Influence Maximization},
  author = {Sai Munikoti and Balasubramaniam Natarajan and Mahantesh Halappanavar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14834},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 6 figures