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基于 Metapath 的双曲对比学习用于异构图嵌入

机器学习 2025-06-23 v1 人工智能 社会与信息网络

摘要

双曲空间具有常数负曲率和指数级空间扩张,与异构图的结构属性高度吻合。然而,尽管异构图天然具备多样化的幂律结构,但大多数双曲异构图嵌入模型仅依赖单一双曲空间,可能无法有效捕捉异构图内部的多样化幂律结构。为此,我们提出了基于 Metapath 的双曲对比学习框架(MHCL),通过多个双曲空间捕捉异构图中复杂结构的多样性。具体而言,通过学习每个双曲空间来描述与每个 Metapath 对应的复杂结构分布,从而有效捕捉语义信息。由于 Metapath 嵌入代表不同的语义信息,在聚合获取节点表示时保持其判别性至关重要。因此,我们采用对比学习方法优化 MHCL,提高 Metapath 嵌入的判别性。具体做法是,在双曲空间中最小化相同 Metapath 嵌入之间的距离,最大化不同 Metapath 嵌入之间的距离,从而提升语义信息互异的 Metapath 嵌入的可分离性。我们进行了全面的实验评估 MHCL 的有效性。实验结果表明,MHCL 在各种图机器学习任务中超越了最先进的基线方法,有效捕捉了异构图的复杂结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.16754,
  title  = {Metapath-based Hyperbolic Contrastive Learning for Heterogeneous Graph Embedding},
  author = {Jongmin Park and Seunghoon Han and Won-Yong Shin and Sungsu Lim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16754},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 9 figures