論文の概要: Improving embedding of graphs with missing data by soft manifolds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17598v1
- Date: Wed, 29 Nov 2023 12:48:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 21:18:01.589202
- Title: Improving embedding of graphs with missing data by soft manifolds
- Title(参考訳): ソフト多様体によるデータ欠落グラフの埋め込みの改善
- Authors: Andrea Marinoni, Pietro Lio', Alessandro Barp, Christian Jutten, Mark
Girolami
- Abstract要約: グラフ埋め込みの信頼性は、連続空間の幾何がグラフ構造とどの程度一致しているかに依存する。
我々は、この問題を解決することができる、ソフト多様体と呼ばれる新しい多様体のクラスを導入する。
グラフ埋め込みにソフト多様体を用いることで、複雑なデータセット上のデータ解析における任意のタスクを追求するための連続空間を提供できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 51.425411400683565
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Embedding graphs in continous spaces is a key factor in designing and
developing algorithms for automatic information extraction to be applied in
diverse tasks (e.g., learning, inferring, predicting). The reliability of graph
embeddings directly depends on how much the geometry of the continuous space
matches the graph structure. Manifolds are mathematical structure that can
enable to incorporate in their topological spaces the graph characteristics,
and in particular nodes distances. State-of-the-art of manifold-based graph
embedding algorithms take advantage of the assumption that the projection on a
tangential space of each point in the manifold (corresponding to a node in the
graph) would locally resemble a Euclidean space. Although this condition helps
in achieving efficient analytical solutions to the embedding problem, it does
not represent an adequate set-up to work with modern real life graphs, that are
characterized by weighted connections across nodes often computed over sparse
datasets with missing records. In this work, we introduce a new class of
manifold, named soft manifold, that can solve this situation. In particular,
soft manifolds are mathematical structures with spherical symmetry where the
tangent spaces to each point are hypocycloids whose shape is defined according
to the velocity of information propagation across the data points. Using soft
manifolds for graph embedding, we can provide continuous spaces to pursue any
task in data analysis over complex datasets. Experimental results on
reconstruction tasks on synthetic and real datasets show how the proposed
approach enable more accurate and reliable characterization of graphs in
continuous spaces with respect to the state-of-the-art.
- Abstract(参考訳): 連続空間にグラフを埋め込むことは、様々なタスク(例えば学習、推論、予測)に適用される自動情報抽出アルゴリズムの設計と開発において重要な要素である。
グラフ埋め込みの信頼性は、連続空間の幾何がグラフ構造にどの程度一致するかに直接依存する。
多様体は、その位相空間にグラフ特性、特にノード距離を組み込むことができる数学的構造である。
多様体ベースのグラフ埋め込みアルゴリズムの最先端は、多様体内の各点の接空間上の射影(グラフ内のノードに対応する)が局所的にユークリッド空間に似ているという仮定を生かしている。
この条件は埋め込み問題に対する効率的な解析解を実現するのに役立つが、現代の実生活グラフを扱うのに十分なセットアップを表現していない。
そこで本研究では, ソフト多様体と呼ばれる新しい多様体のクラスを導入し, この状況を解消する。
特に、ソフト多様体は球面対称性を持つ数学的構造であり、各点への接空間は、データ点を横断する情報伝播の速度に応じて形状が定義される低サイクロイドである。
グラフ埋め込みにソフト多様体を用いると、複雑なデータセット上のデータ解析における任意のタスクを追求するための連続空間を提供できる。
合成データセットと実データセットの再構成タスクに関する実験結果は,提案手法が連続空間におけるグラフのより正確かつ信頼性の高い特徴付けを実現する方法を示している。
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