4 个月前

从素数到路径:实现快速多关系图分析

从素数到路径:实现快速多关系图分析

摘要

多关系网络捕捉了数据中的复杂关系,在生物医学、金融和社会科学等领域有着广泛的应用。随着从日益庞大的数据集中衍生出的网络变得越来越普遍,寻找高效的方法来表示和分析这些网络变得至关重要。本研究扩展了质数邻接矩阵(Prime Adjacency Matrices, PAMs)框架,该框架利用质数来唯一表示网络中的不同关系。这使得可以使用单个邻接矩阵紧凑地表示完整的多关系图,从而加速多跳邻接矩阵的计算。在本研究中,我们通过引入一种无损算法来计算多跳矩阵,并提出了路径包(Bag of Paths, BoP)表示方法,这是一种适用于节点、边和图级别的各种图分析任务的多功能特征提取方法。我们在多个任务和数据集上展示了该框架的效率,结果表明基于BoP的简单模型在性能上可与常用的神经模型相媲美甚至更优,同时提供了更高的速度和可解释性。

代码仓库

基准测试

基准方法指标
graph-regression-on-peptides-structBoP
MAE: 0.25
graph-regression-on-zincBoP
MAE: 0.297
node-classification-on-aifbBoP
Accuracy: 92.22
node-classification-on-amBoP
Accuracy: 92.41
node-classification-on-bgsBoP
Accuracy: 90.34
node-classification-on-mutagBoP
Accuracy: 91.17

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