論文の概要: SPP-CNN: An Efficient Framework for Network Robustness Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07872v1
- Date: Sat, 13 May 2023 09:09:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 19:08:43.155505
- Title: SPP-CNN: An Efficient Framework for Network Robustness Prediction
- Title(参考訳): SPP-CNN: ネットワークロバストネス予測のための効率的なフレームワーク
- Authors: Chengpei Wu and Yang Lou and Lin Wang and Junli Li and Xiang Li and
Guanrong Chen
- Abstract要約: 本稿では,空間ピラミッドプール畳み込みニューラルネットワーク(SPP-CNN)のネットワークロバスト性予測のための効率的なフレームワークを開発する。
新しいフレームワークは、畳み込み層と完全に接続された層の間に空間ピラミッドプーリング層を設置し、CNNベースの予測アプローチにおける一般的なミスマッチ問題を克服する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.742495880357493
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper addresses the robustness of a network to sustain its connectivity
and controllability against malicious attacks. This kind of network robustness
is typically measured by the time-consuming attack simulation, which returns a
sequence of values that record the remaining connectivity and controllability
after a sequence of node- or edge-removal attacks. For improvement, this paper
develops an efficient framework for network robustness prediction, the spatial
pyramid pooling convolutional neural network (SPP-CNN). The new framework
installs a spatial pyramid pooling layer between the convolutional and
fully-connected layers, overcoming the common mismatch issue in the CNN-based
prediction approaches and extending its generalizability. Extensive experiments
are carried out by comparing SPP-CNN with three state-of-the-art robustness
predictors, namely a CNN-based and two graph neural networks-based frameworks.
Synthetic and real-world networks, both directed and undirected, are
investigated. Experimental results demonstrate that the proposed SPP-CNN
achieves better prediction performances and better generalizability to unknown
datasets, with significantly lower time-consumption, than its counterparts.
- Abstract(参考訳): 本稿では,ネットワークの接続性と悪意のある攻撃に対する制御性を維持するためのロバスト性について述べる。
この種のネットワークの堅牢性は、通常、時間を要する攻撃シミュレーションによって測定され、ノードまたはエッジ削除攻撃のシーケンスの後、残りの接続性と制御可能性を記録する一連の値を返す。
本稿では,空間ピラミッドプーリング畳み込みニューラルネットワーク(SPP-CNN)のネットワーク堅牢性予測のための効率的なフレームワークを開発する。
新しいフレームワークは、畳み込み層と完全連結層の間に空間ピラミッドプーリング層を設置し、CNNベースの予測手法における一般的なミスマッチ問題を克服し、その一般化性を拡張する。
SPP-CNNと最先端の3つの堅牢性予測器、すなわちCNNベースの2つのグラフニューラルネットワークベースのフレームワークを比較して、大規模な実験を行う。
配向および非配向の合成および実世界のネットワークについて検討した。
実験の結果,提案したSPP-CNNは未知のデータセットに対する予測性能の向上と一般化性の向上を実現している。
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