Data-driven analysis of complex networks has been in the focus of research for decades. An important area of research is to study how well real networks can be described with a small selection of metrics, furthermore how well network models can capture the relations between graph metrics observed in real networks. In this paper, we apply machine learning techniques to investigate the aforementioned problems. We study 500 real-world networks along with 2,000 synthetic networks generated by four frequently used network models with previously calibrated parameters to make the generated graphs as similar to the real networks as possible. This paper unifies several branches of data-driven complex network analysis, such as the study of graph metrics and their pair-wise relationships, network similarity estimation, model calibration, and graph classification. We find that the correlation profiles of the structural measures significantly differ across network domains and the domain can be efficiently determined using a small selection of graph metrics. The structural properties of the network models with fixed parameters are robust enough to perform parameter calibration. The goodness-of-fit of the network models highly depends on the network domain. By solving classification problems, we find that the models lack the capability of generating a graph with a high clustering coefficient and relatively large diameter simultaneously. On the other hand, models are able to capture exactly the degree-distribution-related metrics.


翻译:数十年来,对复杂网络的数据驱动分析一直是研究的焦点。一个重要的研究领域是研究如何用少量的量度来描述真正的网络,以及网络模型如何能捕捉在真实网络中观察到的图形度量仪之间的关系。在本文中,我们运用机器学习技术来调查上述问题。我们研究了500个真实世界网络以及由4个经常使用的网络模型和2 000个合成网络生成的合成网络,这些网络模型有以前经过校准的参数,使得生成的图表尽可能与真实网络相类似。本文将数据驱动的复杂网络分析的若干分支统一起来,例如对图形度量度及其对称关系的研究、网络相似性估计、模型校准和图表分类。我们发现,结构计量的关联性在网络领域和领域之间有很大差异。我们发现,利用少量的量度量度来有效确定结构度。具有固定参数的网络模型的结构特性足以进行参数校准。网络模型的完善性在很大程度上取决于网络域域。我们通过分类问题发现,模型缺乏生成具有精确集量度和相对大直径的模型的能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+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 · 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 · 2011年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13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 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+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 · 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 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员