論文の概要: Graph similarity learning for change-point detection in dynamic networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.15470v1
- Date: Tue, 29 Mar 2022 12:16:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-03-30 13:57:48.958354
- Title: Graph similarity learning for change-point detection in dynamic networks
- Title(参考訳): 動的ネットワークにおける変化点検出のためのグラフ類似性学習
- Authors: Deborah Sulem, Henry Kenlay, Mihai Cucuringu, Xiaowen Dong
- Abstract要約: グラフスナップショットの時間的シーケンスである動的ネットワークについて考察する。
このタスクは、しばしばネットワーク変更点検出と呼ばれ、不正検出や物理モーションモニタリングといった多くの応用がある。
我々は、特定のネットワーク領域に適応し、変更を遅延なくローカライズできるオンラインネットワーク変更点検出法を設計する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.694880385913534
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dynamic networks are ubiquitous for modelling sequential graph-structured
data, e.g., brain connectome, population flows and messages exchanges. In this
work, we consider dynamic networks that are temporal sequences of graph
snapshots, and aim at detecting abrupt changes in their structure. This task is
often termed network change-point detection and has numerous applications, such
as fraud detection or physical motion monitoring. Leveraging a graph neural
network model, we design a method to perform online network change-point
detection that can adapt to the specific network domain and localise changes
with no delay. The main novelty of our method is to use a siamese graph neural
network architecture for learning a data-driven graph similarity function,
which allows to effectively compare the current graph and its recent history.
Importantly, our method does not require prior knowledge on the network
generative distribution and is agnostic to the type of change-points; moreover,
it can be applied to a large variety of networks, that include for instance
edge weights and node attributes. We show on synthetic and real data that our
method enjoys a number of benefits: it is able to learn an adequate graph
similarity function for performing online network change-point detection in
diverse types of change-point settings, and requires a shorter data history to
detect changes than most existing state-of-the-art baselines.
- Abstract(参考訳): 動的ネットワークは、例えば脳コネクトーム、人口フロー、メッセージ交換など、逐次グラフ構造化データをモデリングするためにユビキタスである。
本研究では,グラフスナップショットの時間系列である動的ネットワークを考察し,その構造の変化を検出することを目的とした。
このタスクはしばしばネットワーク変更点検出と呼ばれ、不正検出や物理モーションモニタリングといった多くの応用がある。
グラフニューラルネットワークモデルを利用して、特定のネットワークドメインに適応し、遅延なく変更をローカライズできるオンラインネットワーク変更点検出手法を設計する。
本手法の主な特徴は,データ駆動型グラフ類似性関数の学習にシアムグラフニューラルネットワークアーキテクチャを用いることで,現在のグラフとその最近の歴史を効果的に比較することである。
重要なのは,ネットワーク生成分布の事前知識を必要とせず,変更点の種類によらず,エッジウェイトやノード属性など,多種多様なネットワークに適用可能であることである。
様々なタイプの変更点設定において、オンラインネットワーク変更点検出を行うのに適切なグラフ類似性関数を学習でき、既存の最先端ベースラインよりも変化を検出するのに、より短いデータ履歴が必要である。
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