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Graph-Skeleton:约 1% 的节点足以表示十亿级图

人工智能 2024-03-08 v2

摘要

由于网络上图数据的普遍存在,网络图挖掘已成为研究热点。然而,实际应用中大规模网络图的普及给存储、计算能力和图模型设计带来了重大挑战。尽管有许多研究旨在提高图模型的可扩展性,但学术研究与实际网络图挖掘应用之间仍存在明显差距。一个主要原因是,在大多数工业场景中,只需要分析网络图中的一小部分节点,我们将这些节点称为目标节点,而将其余节点称为背景节点。在本文中,我们认为适当地获取并压缩海量网络图数据中的背景节点,可能是从根本上解决这些障碍的更经济捷径。为此,我们首次尝试研究针对目标节点分类的大规模背景节点压缩问题。通过大量实验,我们揭示了背景节点在目标节点分类中扮演的两个关键角色:增强目标节点之间的结构连通性,以及与目标节点的特征相关性。在此基础上,我们提出了一种新颖的 Graph-Skeleton 模型,该模型适当地获取背景节点,并进一步压缩相似目标 - 背景局部结构中背景节点的语义和拓扑信息。在各种网络图数据集上的大量实验证明了所提方法的有效性和效率。特别是对于拥有 2.4 亿节点的 MAG240M 数据集,我们生成的骨架图仅包含原始图 1.8% 的节点,却实现了高度可比的表现。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.09565,
  title  = {Graph-Skeleton: ~1% Nodes are Sufficient to Represent Billion-Scale Graph},
  author = {Linfeng Cao and Haoran Deng and Yang Yang and Chunping Wang and Lei Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09565},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 11 figures, In Proceedings of the ACM Web Conference 2024 (WWW'24)