論文の概要: Contributions to Representation Learning with Graph Autoencoders and
Applications to Music Recommendation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.14651v1
- Date: Sun, 29 May 2022 13:14:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-06-04 12:44:34.168026
- Title: Contributions to Representation Learning with Graph Autoencoders and
Applications to Music Recommendation
- Title(参考訳): グラフオートエンコーダによる表現学習への貢献と音楽推薦への応用
- Authors: Guillaume Salha-Galvan
- Abstract要約: グラフオートエンコーダ(GAE)と変分グラフオートエンコーダ(VGAE)は、教師なしノード埋め込みの強力なグループとして登場した。
このPh.D.プロジェクトの初期には、GAEとVGAEのモデルも重要な制限に悩まされ、業界で採用されるのを防いだ。
我々はこれらのモデルを改善するためにいくつかの貢献を行い、グラフ表現を含む産業レベルの問題に対処するためにそれらの利用を促進することを目的としている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2691047660244335
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph autoencoders (GAE) and variational graph autoencoders (VGAE) emerged as
two powerful groups of unsupervised node embedding methods, with various
applications to graph-based machine learning problems such as link prediction
and community detection. Nonetheless, at the beginning of this Ph.D. project,
GAE and VGAE models were also suffering from key limitations, preventing them
from being adopted in the industry. In this thesis, we present several
contributions to improve these models, with the general aim of facilitating
their use to address industrial-level problems involving graph representations.
Firstly, we propose two strategies to overcome the scalability issues of
previous GAE and VGAE models, permitting to effectively train these models on
large graphs with millions of nodes and edges. These strategies leverage graph
degeneracy and stochastic subgraph decoding techniques, respectively. Besides,
we introduce Gravity-Inspired GAE and VGAE, providing the first extensions of
these models for directed graphs, that are ubiquitous in industrial
applications. We also consider extensions of GAE and VGAE models for dynamic
graphs. Furthermore, we argue that GAE and VGAE models are often unnecessarily
complex, and we propose to simplify them by leveraging linear encoders. Lastly,
we introduce Modularity-Aware GAE and VGAE to improve community detection on
graphs, while jointly preserving good performances on link prediction. In the
last part of this thesis, we evaluate our methods on several graphs extracted
from the music streaming service Deezer. We put the emphasis on graph-based
music recommendation problems. In particular, we show that our methods can
improve the detection of communities of similar musical items to recommend to
users, that they can effectively rank similar artists in a cold start setting,
and that they permit modeling the music genre perception across cultures.
- Abstract(参考訳): グラフオートエンコーダ(GAE)と変分グラフオートエンコーダ(VGAE)は、教師なしノード埋め込み法の2つの強力なグループとして出現し、リンク予測やコミュニティ検出といったグラフベースの機械学習問題に様々な応用を行った。
それでも、このPh.D.プロジェクトの初期には、GAEとVGAEのモデルも重要な制約に悩まされ、業界で採用されるのを防いだ。
本論文では,グラフ表現を含む産業レベルの問題に対処するために,これらのモデルを改善するためのいくつかの貢献について述べる。
まず,従来のGAEモデルとVGAEモデルのスケーラビリティ問題を克服し,数百万のノードとエッジを持つ大規模グラフ上でこれらのモデルを効果的にトレーニングする2つの戦略を提案する。
これらの戦略はグラフデジェネラシーと確率サブグラフデコード手法をそれぞれ活用している。
さらに,産業用途に広く普及している有向グラフに対して,これらのモデルの最初の拡張を提供するGravity-Inspired GAEとVGAEを紹介する。
また、動的グラフに対するGAEおよびVGAEモデルの拡張についても検討する。
さらに,GAEモデルとVGAEモデルは必要以上に複雑であり,線形エンコーダを応用してそれらを単純化することを提案する。
最後に,グラフ上のコミュニティ検出を改善するためにモジュール性を考慮したGAEとVGAEを導入した。
本論文の最後に,音楽ストリーミングサービスdeezerから抽出した複数のグラフについて評価を行った。
グラフに基づく音楽レコメンデーション問題に重点を置いている。
特に,本手法は,利用者に推奨する類似楽曲のコミュニティの検出を改善するとともに,類似アーティストをコールド・スタート・セッティングで効果的にランク付けし,文化をまたいだ音楽ジャンルの認識をモデル化できることを示す。
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