論文の概要: A multi-core periphery perspective: Ranking via relative centrality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04487v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 20:21:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-10 18:07:23.101212
- Title: A multi-core periphery perspective: Ranking via relative centrality
- Title(参考訳): マルチコア周辺視点:相対的中心性によるランク付け
- Authors: Chandra Sekhar Mukherjee, Jiapeng Zhang,
- Abstract要約: コミュニティとコア周辺は、広く研究されている2つのグラフ構造である。
グラフのコア周辺構造がコミュニティ構造を理解することに与える影響は、十分に利用されていない。
我々は,各コミュニティが密接な連結部分(中核)を持ち,残りの部分(周辺部)が疎い,基底真理コミュニティを持つグラフのための小説を紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.33459568143131
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Community and core-periphery are two widely studied graph structures, with their coexistence observed in real-world graphs (Rombach, Porter, Fowler \& Mucha [SIAM J. App. Math. 2014, SIAM Review 2017]). However, the nature of this coexistence is not well understood and has been pointed out as an open problem (Yanchenko \& Sengupta [Statistics Surveys, 2023]). Especially, the impact of inferring the core-periphery structure of a graph on understanding its community structure is not well utilized. In this direction, we introduce a novel quantification for graphs with ground truth communities, where each community has a densely connected part (the core), and the rest is more sparse (the periphery), with inter-community edges more frequent between the peripheries. Built on this structure, we propose a new algorithmic concept that we call relative centrality to detect the cores. We observe that core-detection algorithms based on popular centrality measures such as PageRank and degree centrality can show some bias in their outcome by selecting very few vertices from some cores. We show that relative centrality solves this bias issue and provide theoretical and simulation support, as well as experiments on real-world graphs. Core detection is known to have important applications with respect to core-periphery structures. In our model, we show a new application: relative-centrality-based algorithms can select a subset of the vertices such that it contains sufficient vertices from all communities, and points in this subset are better separable into their respective communities. We apply the methods to 11 biological datasets, with our methods resulting in a more balanced selection of vertices from all communities such that clustering algorithms have better performance on this set.
- Abstract(参考訳): コミュニティとコア周辺は2つの広く研究されているグラフ構造であり、それらの共存は実世界のグラフ(Rombach, Porter, Fowler \& Mucha (SIAM J. App. Math. 2014 SIAM Review 2017)で観測されている。
しかし、この共存の性質はよく理解されておらず、未解決問題として指摘されている(Yanchenko \& Sengupta, 2023)。
特に, グラフのコア周辺構造がコミュニティ構造理解に与える影響は, 十分に評価されていない。
この方向では、各コミュニティが密接な連結部分(コア)を持ち、残りはよりスパース(周辺)であり、周辺間ではコミュニティ間のエッジがより頻繁である、基底真理コミュニティを持つグラフに対する新しい定量化を導入する。
この構造に基づいて構築され、コアを検出するために相対中心性と呼ばれる新しいアルゴリズムの概念を提案する。
そこで我々は,PageRank や次数集中度といった一般的な集中度尺度に基づく中核検出アルゴリズムが,いくつかのコアからごく少数の頂点を選択することにより,結果に偏りが生じることを観察した。
相対的な中心性は、このバイアスを解消し、実世界のグラフの実験と同様に理論的およびシミュレーション的支援を提供することを示す。
コア検出は、コア周辺構造に関する重要な応用があることが知られている。
相対集中型アルゴリズムは、すべてのコミュニティから十分な頂点を含むような頂点のサブセットを選択でき、このサブセットのポイントはそれぞれのコミュニティに分離可能である。
この手法を11の生物学的データセットに適用し、クラスタリングアルゴリズムがより優れた性能を持つように、全てのコミュニティからよりバランスの取れた頂点を選択する。
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