論文の概要: QWalkVec: Node Embedding by Quantum Walk
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08534v1
- Date: Fri, 16 Aug 2024 05:14:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-19 16:39:36.905481
- Title: QWalkVec: Node Embedding by Quantum Walk
- Title(参考訳): QWalkVec: 量子ウォークによるノード埋め込み
- Authors: Rei Sato, Shuichiro Haruta, Kazuhiro Saito, Mori Kurokawa,
- Abstract要約: 量子ウォーク(quantum walk)は、ランダムウォークの量子バージョンで、グラフ上のランダムウォークよりも高速な伝播を示す。
量子ウォークに基づくノード埋め込み手法であるQWalkVecを提案する。
4つの小さな実データを用いたノード分類作業におけるQWalkVecの有効性を評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.0749231618270803
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we propose QWalkVec, a quantum walk-based node embedding method. A quantum walk is a quantum version of a random walk that demonstrates a faster propagation than a random walk on a graph. We focus on the fact that the effect of the depth-first search process is dominant when a quantum walk with a superposition state is applied to graphs. Simply using a quantum walk with its superposition state leads to insufficient performance since balancing the depth-first and breadth-first search processes is essential in node classification tasks. To overcome this disadvantage, we formulate novel coin operators that determine the movement of a quantum walker to its neighboring nodes. They enable QWalkVec to integrate the depth-first search and breadth-first search processes by prioritizing node sampling. We evaluate the effectiveness of QWalkVec in node classification tasks conducted on four small-sized real datasets. As a result, we demonstrate that the performance of QWalkVec is superior to that of the existing methods on several datasets. Our code will be available at \url{https://github.com/ReiSato18/QWalkVec}.
- Abstract(参考訳): 本稿では,量子ウォークに基づくノード埋め込み手法QWalkVecを提案する。
量子ウォーク(quantum walk)は、ランダムウォークの量子バージョンで、グラフ上のランダムウォークよりも高速な伝播を示す。
本稿では,重畳状態の量子ウォークをグラフに適用した場合,深度優先探索法の効果が支配的であることに着目した。
量子ウォークを重畳状態で単純に使用すると、ノード分類タスクにおいて深さ優先と幅優先の探索プロセスのバランスが不可欠であるため、性能が低下する。
この欠点を克服するために、量子ウォーカーの近隣ノードへの移動を決定する新しいコイン演算子を定式化する。
これによりQWalkVecは、ノードサンプリングの優先順位付けにより、深さ優先の検索と幅優先の検索プロセスを統合できる。
4つの小さな実データを用いたノード分類作業におけるQWalkVecの有効性を評価する。
その結果,QWalkVecの性能は,複数のデータセットの既存手法よりも優れていることがわかった。
私たちのコードは \url{https://github.com/ReiSato18/QWalkVec} で利用可能です。
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