时序图节点嵌入策略的研究

作     者：吴安彪 袁野 马玉亮 王国仁 WU An-Biao;YUAN Ye;MA Yu-Liang;WANG Guo-Ren

作者机构：东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110169 北京理工大学计算机学院北京100081 东北大学工商管理学院辽宁沈阳110169 

出 版 物：《软件学报》 (Journal of Software)

年 卷 期：2021年第32卷第3期

页      面：650-668页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61932004,62002054,61732003,61729201) 中央高校基本科研基金(N181605012) 中国博士后科学基金(2020M670780) 

主　　题：时序图 节点嵌入 重要采样 时序可达 节点分类 

摘      要：相较于传统的图数据分析方法,图嵌入算法是一种面向图节点的新型图数据分析策略.其旨在通过将图节点向量化表达,进而在节点向量基础上,利用神经网络相关技术,更有效地进行图数据分析或挖掘工作,如在节点分类、链接预测及交通流预测等经典问题上效果显著.虽然研究者们在图嵌入方面已取得了诸多成果,但是面向时序图的节点嵌入问题却未被充分重视.在先前研究工作的基础上,结合信息在时序图中的传播特性,提出一种对时序图节点进行自适应嵌入表达的方法ATGEB(adaptive temporal graph embedding).首先,为了解决不同类型时序图节点活跃程度不同的问题,通过设计一种自适应方式对其活跃时刻进行聚类;而后,在此基础上设计一种游走模型,用以保存节点对之间的时间关系,并将节点游走序列保存在双向多叉树上,进而可以更快速地得到节点时间相关的游走序列;最后,在基于节点游走特性和图拓扑结构的基础上对节点向量进行重要节点采样,以便在尽可能短的时间内训练出满足需求的网络模型.通过充分的实验证明:面向时序图的嵌入策略相较于现流行的嵌入方法,在时序图时序中节点间时序可达性检测以及节点分类等问题上得出了更好的实验效果.