整體圖表表示學習用於有符號網絡的分類

핵심 개념

本文提出了兩種方法來學習有符號網絡的整體圖表表示,以解決現有方法只能處理完全連通圖的限制。

초록

本文提出了兩種方法來學習有符號網絡的整體圖表表示:

1. SG2V是有符號圖2vec方法,是對無符號圖2vec方法的擴展,利用修改的Weisfeiler-Lehman重標記過程來處理邊的符號。

2. WSGCN是對有符號圖卷積網絡(SGCN)的整體圖表擴展,通過引入主節點來學習整體圖表表示。WSGCN提出了五種不同的主節點連接方式,包括不考慮結構平衡和考慮結構平衡及廣義結構平衡的方式。

為了評估這些方法,作者建立了三個有符號圖分類基準數據集,包括從現有無符號圖數據集擴展得到的有符號圖,以及兩個現有有符號圖數據集。實驗結果表明,所提出的有符號整體圖表表示方法優於基準方法。

통계

在SSO數據集上,基準方法的F-measure為58.57,而SG2V和WSGCN分別達到73.01和81.20。
在CCS數據集上,基準方法的F-measure為50.48,而SG2V和WSGCN分別達到52.12和57.89。
在EPF數據集上,基準方法的F-measure為69.81,而SG2V和WSGCN分別達到72.34和75.92。

인용구

無

핵심 통찰 요약

Whole-Graph Representation Learning For the Classification of Signed Networks

by Noé ... 게시일 arxiv.org 10-01-2024

https://arxiv.org/pdf/2409.20073.pdf

더 깊은 질문

如何進一步提高有符號網絡整體圖表表示的性能?是否可以結合其他圖表示學習方法,如注意力機制或圖池化?

要進一步提高有符號網絡整體圖表表示的性能，可以考慮結合其他先進的圖表示學習方法，例如注意力機制和圖池化技術。注意力機制能夠根據不同的邊緣和節點特徵自動調整其重要性，這對於有符號網絡尤為重要，因為在這些網絡中，正負邊的影響力可能會有所不同。通過引入注意力機制，模型可以更好地捕捉到結構中的關鍵信息，從而提高整體圖表表示的質量。
此外，圖池化技術可以幫助在保持重要結構信息的同時減少計算複雜度。這些技術可以通過聚合相似的節點或子圖來簡化圖的結構，從而使得後續的學習過程更加高效。結合這些方法，能夠在有符號網絡的整體圖表表示中引入更多的上下文信息，進一步提升模型的性能。

除了分類任務,有符號網絡整體圖表表示在其他任務(如聚類、連結預測等)中的應用潛力如何?

有符號網絡整體圖表表示在其他任務中，如聚類和連結預測，具有很大的應用潛力。在聚類任務中，整體圖表表示可以幫助識別具有相似結構和特徵的圖，這對於社交網絡分析、社區檢測等應用非常重要。通過有效的整體表示，模型能夠更好地捕捉到圖中潛在的社區結構，從而提高聚類的準確性。
在連結預測任務中，整體圖表表示可以用來預測未來可能出現的邊緣，這在社交網絡、推薦系統等領域具有重要意義。通過學習有符號網絡的整體表示，模型能夠考慮到正負邊的影響，從而更準確地預測連結的存在與否。因此，有符號網絡的整體圖表表示不僅限於分類任務，還能在多種圖分析任務中發揮重要作用。

現實世界中的有符號網絡是否真的符合結構平衡理論?如果不符合,是否還有其他更適合的理論可以指導有符號網絡的表示學習?

現實世界中的有符號網絡並不總是符合結構平衡理論。雖然結構平衡理論提供了一個有用的框架來理解社交關係中的正負邊緣互動，但許多實際的有符號網絡往往存在不平衡的情況，這使得結構平衡的假設不再成立。在這種情況下，可能需要考慮其他理論來指導有符號網絡的表示學習。
例如，社會網絡中的「社會影響理論」和「社會連結理論」可以提供更靈活的框架，這些理論考慮了個體之間的多樣化互動和影響力。這些理論能夠更好地捕捉到複雜的社會動態，並且可以幫助設計出更有效的表示學習方法，以適應現實世界中有符號網絡的特性。因此，雖然結構平衡理論在某些情況下是有用的，但在處理現實世界的有符號網絡時，探索其他理論和模型將是必要的。