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MANTRA:基于采样的时间介数中心性近似方法

数据结构与算法 2024-04-09 v4 社会与信息网络

摘要

我们提出 MANTRA,一个用于近似时序图中所有节点时间介数中心性的框架。我们的方法能够在 Bu{\ss} 等人 (KDD, 2020) 工作中提出的所有可行时间路径最优性下,计算出具有概率保证的高质量时间介数估计(针对节点与时间边)。我们提供了方法的样本复杂度分析,并利用基于 Monte Carlo Empirical Rademacher Averages 的最先进渐进采样方法加速时间介数计算。此外,我们提供了一种高效采样算法,以高概率在微小误差 ε\varepsilon 内近似时间直径、平均路径长度及其他基础时序图特征量。该近似算法的运行时间为 O~(lognε2E)\tilde{\mathcal{O}}(\frac{\log n}{\varepsilon^2}\cdot |\mathcal{E}|),其中 nn 为节点数,E|\mathcal{E}| 为时序图中的时间边数。我们通过多个真实网络上的广泛实验分析支撑理论结果,并提供经验证据:MANTRA 框架在保持时间介数估计高精度的同时,于速度、样本量和所需空间上均优于当前最优水平。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.08356,
  title  = {MANTRA: Temporal Betweenness Centrality Approximation through Sampling},
  author = {Antonio Cruciani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08356},
  year   = {2024}
}