論文の概要: Robust Graph Matching Using An Unbalanced Hierarchical Optimal Transport Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12081v4
• Date: Sun, 18 Feb 2024 12:21:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-21 05:23:47.856250
• Title: Robust Graph Matching Using An Unbalanced Hierarchical Optimal Transport Framework
• Title（参考訳）: 不均衡階層型最適トランスポートフレームワークを用いたロバストグラフマッチング
• Authors: Haoran Cheng, Dixin Luo, Hongteng Xu
• Abstract要約: 本稿では,不均衡な階層的最適輸送フレームワークに基づく,新しい頑健なグラフマッチング手法を提案する。 グラフマッチングにおいて、クロスモーダルアライメントを利用するための最初の試みを行う。 様々なグラフマッチングタスクの実験は、最先端の手法と比較して、我々の手法の優越性と堅牢性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.77930081327417
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Graph matching is one of the most significant graph analytic tasks, which aims to find the node correspondence across different graphs. Most existing graph matching approaches mainly rely on topological information, whose performances are often sub-optimal and sensitive to data noise because of not fully leveraging the multi-modal information hidden in graphs, such as node attributes, subgraph structures, etc. In this study, we propose a novel and robust graph matching method based on an unbalanced hierarchical optimal transport (UHOT) framework, which, to our knowledge, makes the first attempt to exploit cross-modal alignment in graph matching. In principle, applying multi-layer message passing, we represent each graph as layer-wise node embeddings corresponding to different modalities. Given two graphs, we align their node embeddings within the same modality and across different modalities, respectively. Then, we infer the node correspondence by the weighted average of all the alignment results. This method is implemented as computing the UHOT distance between the two graphs -- each alignment is achieved by a node-level optimal transport plan between two sets of node embeddings, and the weights of all alignment results correspond to an unbalanced modality-level optimal transport plan. Experiments on various graph matching tasks demonstrate the superiority and robustness of our method compared to state-of-the-art approaches. Our implementation is available at https://github.com/Dixin-Lab/UHOT-GM.
• Abstract（参考訳）: グラフマッチングは、異なるグラフ間のノード対応を見つけることを目的とした、最も重要なグラフ解析タスクの1つである。 既存のグラフマッチングアプローチの多くは、ノード属性やサブグラフ構造など、グラフに隠されているマルチモーダル情報を十分に活用していないため、パフォーマンスが最適でデータノイズに敏感なトポロジ情報に依存している。 本研究では,不均衡な階層的最適輸送(UHOT)フレームワークに基づく新しい頑健なグラフマッチング手法を提案する。 原則として、多層メッセージパッシングを適用して、各グラフを異なるモードに対応する層ワイドノード埋め込みとして表現する。 2つのグラフが与えられたとき、それぞれのノードの埋め込みをそれぞれ同じモダリティと異なるモダリティに並べる。 そして、全てのアライメント結果の重み付き平均によりノード対応を推定する。 この方法は、2つのグラフ間のUHOT距離を計算するために実装され、各アライメントは2つのノード埋め込み間のノードレベル最適トランスポート計画によって達成され、全てのアライメント結果の重みは不均衡なモダリティレベル最適トランスポート計画に対応する。 様々なグラフマッチングタスクにおける実験は、最先端のアプローチと比較して、提案手法の優越性と頑健性を示している。 実装はhttps://github.com/Dixin-Lab/UHOT-GMで公開しています。

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