计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(9) :2080-2095.DOI:10.7544/issn1000-1239.202110704

基于局部优化的图表示学习增强

Graph Representation Learning Enhancement Based on Local Optimization

唐正正 汪洋 洪学海 班艳 姚铁锤 乔子越
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(9) :2080-2095.DOI:10.7544/issn1000-1239.202110704

基于局部优化的图表示学习增强

Graph Representation Learning Enhancement Based on Local Optimization

唐正正 1汪洋 1洪学海 2班艳 3姚铁锤 1乔子越1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国科学院计算机网络信息中心信息化发展战略与评估中心 北京 100190;中国科学院大学计算机科学与技术学院 北京 100049
  • 2. 中国科学院计算机网络信息中心信息化发展战略与评估中心 北京 100190;中国科学院大学计算机科学与技术学院 北京 100049;中国科学院计算技术研究所信息技术战略研究中心 北京 100190
  • 3. 中国科学院计算机网络信息中心信息化发展战略与评估中心 北京 100190
  • 折叠

摘要

随着图表示学习在多个领域的成功应用,针对不同图数据和问题而设计的图表示学习方法爆发式增长.然而,图噪声的存在限制了图表示学习的能力.为有效降低图网络中的噪声比例,首先分析了图节点局部邻接的分布特性,并理论证明在局部邻接拓扑构建时,探索高阶邻近信息能够优化增强图表示学习的性能.其次,提出"2步骤"局部子图优化策略(local subgraph optimization strategy,LSOS).该策略首先根据原始图拓扑结构信息构造出具有多阶信息的局部邻接相似矩阵.然后基于相似矩阵和图节点局部信息,对图节点进行局部子图的结构优化.通过局部邻接的合理重构来降低网络中的噪声比例,进而达到图表示学习能力的增强.在节点分类、链接预测和社区发现 3类任务的实验中,结果表明局部子图优化策略能够提升 8个基线算法的性能.其中,在 3个航空网络的节点分类任务中,提升效果最高分别达到23.11%,41.58%,24.16%.

关键词

图表示学习/图噪声/节点分类/链接预测/社区发现

Key words

graph represents learning/graph noise/node classification/link prediction/community discovery

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(92046017)

中国科学院信息化工程项目(XXH13504-03)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量4
段落导航相关论文