Metoda osadzania grafów z atrybutami

wykonawca: Michał Bieroński

opiekun: dr. inż. Tomasz Kajdanowicz

Osadzanie grafów

a) wierzchołki

b) krawędzie

c) podgrafy

Podział ze względu na strukturę

Cel osadzania wierzchołków

• możliwość przetwarzania przez większość metod uczenia maszynowego
• zmniejszenie wymiarowości

Dostępne popularne rozwiązania

Grafowe sieci konwolucyjne

Bazujące na losowym błądzeniu

Bazujące na błądzeniu

• DeepWalk (2014)
  • protoplast dziedziny
• Node2vec (2016)
  • sterowalne błądzenie po grafie (DFS vs BFS)
• Metapath2vec (2017)
  • grafy heterogeniczne
• CTDNE (2018)
  • grafy temporalne

Grafowe sieci konwolucyjne

• GCN: Semi-Supervised Classification with Graph Convolutional Networks (2016)
• GraphSAGE: Inductive Representation Learning on Large Graphs (2017)
  • skalowalność, douczanie, nowe węzły

Atrybutowane osadzanie

stanowisko: menedżer

wiek: 35

...

...

Motywacja:

• występujące korelacje pomiędzy strukturą sąsiedztwa a atrybutami
• kodowanie bardziej złożonych zależności
• bogatsza postać wektorowa:
  • lepsze rezultaty w zadaniach jak np. klasyfikacja wierzchołka

Atrybutowane osadzanie

Temat był eksplorowany dla atrybutów węzłów:

• GCN i jego pochodne
• Deep Attributed Network Embedding (2018)
• ...

Ale... tylko dla atrybutów węzłów

Atrybutowane osadzanie

Co zostało pominięte?

Pierwotny pomysł: meta-edge

Enhanced Network Embeddings via Exploiting Edge Labels

2. Jak kodować etykiety krawędzi?

• [1, 0, 0]
  • każda wiadomość jako one-hot
• [0.3, 0.6, 0.1]
  • rozkład prawdopodobieństwa "tematów"
• [0.454, 0.5151, -0.782]
  • zewnętrzna wektoryzacja

3. Czy niezależna optymalizacja 2  funkcji strat jest dobrym pomysłem?

1. Jak wydobyć etykiety krawędzi?

Potencjalne pytania

Zbiór danych

Dane komunikacyjne:

Pozycje zajmowane w firmie:

Cel

• weryfikacja wpływu uwzględnienia atrybutów krawędzi podczas procesu osadzania węzłów w zadaniach rzeczywistych
• zaproponowanie rozwiązania umożliwiającego spełnienie powyższego wymagania
• zaproponowanie i przebadanie sposobów kodowania atrybutów na krawędziach
• zaproponowanie 1 modelu umożliwiającego uwzględnienie różnych aspektów sieci:
  • sąsiedztwa
  • atrybutów krawędzi
  • temporalności
     

Motywacja

• praktycznie brak prac na ten temat (istnieje jeden artykuł na ten temat z października 2018)
• użyteczność biznesowa
• 1 model uwzględniający różne aspekty sieci jest użyteczny z praktycznego punktu widzenia