論文の概要: Taming graph kernels with random features
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.00156v1
- Date: Sat, 29 Apr 2023 03:04:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-02 16:50:28.297834
- Title: Taming graph kernels with random features
- Title(参考訳): ランダムな特徴を持つグラフカーネルの改ざん
- Authors: Krzysztof Choromanski
- Abstract要約: グラフランダム特徴(GRF)のメカニズムについて紹介する。
GRFは、グラフのノード上で定義されたいくつかの重要なカーネルの非バイアスランダム化推定器を構築するのに使うことができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.482280753348288
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce in this paper the mechanism of graph random features (GRFs).
GRFs can be used to construct unbiased randomized estimators of several
important kernels defined on graphs' nodes, in particular the regularized
Laplacian kernel. As regular RFs for non-graph kernels, they provide means to
scale up kernel methods defined on graphs to larger networks. Importantly, they
give substantial computational gains also for smaller graphs, while applied in
downstream applications. Consequently, GRFs address the notoriously difficult
problem of cubic (in the number of the nodes of the graph) time complexity of
graph kernels algorithms. We provide a detailed theoretical analysis of GRFs
and an extensive empirical evaluation: from speed tests, through Frobenius
relative error analysis to kmeans graph-clustering with graph kernels. We show
that the computation of GRFs admits an embarrassingly simple distributed
algorithm that can be applied if the graph under consideration needs to be
split across several machines. We also introduce a (still unbiased) quasi Monte
Carlo variant of GRFs, q-GRFs, relying on the so-called reinforced random
walks, that might be used to optimize the variance of GRFs. As a byproduct, we
obtain a novel approach to solve certain classes of linear equations with
positive and symmetric matrices.
- Abstract(参考訳): 本稿では,グラフランダム特徴(GRF)のメカニズムを紹介する。
GRFはグラフのノード上で定義されたいくつかの重要なカーネル、特に正規化されたラプラシアカーネルの非バイアスランダム化推定器を構築するのに使うことができる。
非グラフカーネルの通常のRFとして、グラフ上で定義されたカーネルメソッドをより大きなネットワークにスケールアップする手段を提供する。
重要なのは、下流のアプリケーションに適用しながら、より小さなグラフに対してもかなりの計算量が得られることだ。
その結果、GRFはグラフカーネルアルゴリズムの3乗(グラフのノード数)時間複雑性の非常に難しい問題に対処する。
速度テストからフロベニウス相対誤差解析から、グラフカーネルを用いたkmeansグラフクラスタリングまで、幅広い経験的評価を行った。
GRFの計算は、考慮中のグラフを複数のマシンに分割する必要がある場合に適用可能な、恥ずかしいほど単純な分散アルゴリズムを許容していることを示す。
我々はまた、GRFの分散を最適化するために用いられる、いわゆる強化ランダムウォークに依存する(まだバイアスのない)準モンテカルロ変種 q-GRF も導入する。
副産物として、正および対称行列を持つ線型方程式のある種のクラスを解く新しいアプローチを得る。
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