論文の概要: Nonbacktracking spectral clustering of nonuniform hypergraphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13586v1
- Date: Wed, 27 Apr 2022 01:14:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-30 07:25:56.502188
- Title: Nonbacktracking spectral clustering of nonuniform hypergraphs
- Title(参考訳): 非一様ハイパーグラフの非追跡スペクトルクラスタリング
- Authors: Philip Chodrow, Nicole Eikmeier, and Jamie Haddock
- Abstract要約: 非一様ハイパーグラフに対するスペクトルクラスタリングをハイパーグラフ非追跡演算子を用いて検討する。
本稿では,線形化された信念伝達を用いたハイパーグラフブロックモデルにおける推論の交互化アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.408714894793063
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spectral methods offer a tractable, global framework for clustering in graphs
via eigenvector computations on graph matrices. Hypergraph data, in which
entities interact on edges of arbitrary size, poses challenges for matrix
representations and therefore for spectral clustering. We study spectral
clustering for nonuniform hypergraphs based on the hypergraph nonbacktracking
operator. After reviewing the definition of this operator and its basic
properties, we prove a theorem of Ihara-Bass type to enable faster computation
of eigenpairs. We then propose an alternating algorithm for inference in a
hypergraph stochastic blockmodel via linearized belief-propagation, offering
proofs that both formalize and extend several previous results. We perform
experiments in real and synthetic data that underscore the benefits of
hypergraph methods over graph-based ones when interactions of different sizes
carry different information about cluster structure. Through an analysis of our
algorithm, we pose several conjectures about the limits of spectral methods and
detectability in hypergraph stochastic blockmodels writ large.
- Abstract(参考訳): スペクトル法は、グラフ行列上の固有ベクトル計算を通じてグラフをクラスタリングするための、拡張可能なグローバルなフレームワークを提供する。
エンティティが任意のサイズのエッジで相互作用するハイパーグラフデータは、行列表現やスペクトルクラスタリングの課題を提起する。
非一様ハイパーグラフに対するスペクトルクラスタリングをハイパーグラフ非追跡演算子を用いて検討する。
この作用素の定義とその基本特性をレビューした後、固有ペアのより高速な計算を可能にするイハラ・バス型の定理を証明した。
次に、線形化信念伝搬によるハイパーグラフ確率ブロックモデルにおける推論の交互化アルゴリズムを提案し、いくつかの過去の結果を形式化し拡張する証明を提供する。
異なるサイズの相互作用がクラスタ構造に関する異なる情報を運ぶ場合、グラフベースよりもハイパーグラフ法の利点を裏付ける実データと合成データで実験を行う。
本アルゴリズムの解析により,超グラフ確率ブロックモデルにおけるスペクトル法の限界と検出可能性について,いくつかの推測を導出する。
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