A powerful framework for studying graphs is to consider them as geometric graphs: nodes are randomly sampled from an underlying metric space, and any pair of nodes is connected if their distance is less than a specified neighborhood radius. Currently, the literature mostly focuses on uniform sampling and constant neighborhood radius. However, real-world graphs are likely to be better represented by a model in which the sampling density and the neighborhood radius can both vary over the latent space. For instance, in a social network communities can be modeled as densely sampled areas, and hubs as nodes with larger neighborhood radius. In this work, we first perform a rigorous mathematical analysis of this (more general) class of models, including derivations of the resulting graph shift operators. The key insight is that graph shift operators should be corrected in order to avoid potential distortions introduced by the non-uniform sampling. Then, we develop methods to estimate the unknown sampling density in a self-supervised fashion. Finally, we present exemplary applications in which the learnt density is used to 1) correct the graph shift operator and improve performance on a variety of tasks, 2) improve pooling, and 3) extract knowledge from networks. Our experimental findings support our theory and provide strong evidence for our model.


翻译:用于研究图表的强大框架是将其视为几何图形:节点是从一个基础的计量空间随机抽样,如果距离低于特定的邻里半径,则任何对节点都可以连接。目前,文献大多侧重于统一的抽样和常态邻里半径。然而,真实世界图可能由取样密度和邻里半径两者在潜伏空间上都不同的模型来更好地代表。例如,在社会网络社区中,可将节点建为密集抽样区,中心建为大邻里半径的节点。在这项工作中,我们首先对这一(更一般的)类模型进行严格的数学分析,包括由此产生的图形转换操作器的衍生。关键洞察力是,图形转换操作器应当加以纠正,以避免非统一取样所引入的潜在扭曲。然后,我们制定方法,以自我监督的方式估计未知的采样密度。最后,我们提出了示范性应用方法,其中学习的密度被用于(1) 校正图形转换操作器,并改进各种任务的性,(2) 改进组合,(3) 从网络中提取知识。我们的实验性发现为我们提供了强有力的理论和证据。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
23+阅读 · 2021年3月4日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员