論文の概要: CurvGAD: Leveraging Curvature for Enhanced Graph Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.08605v1
- Date: Wed, 12 Feb 2025 17:49:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-13 13:49:42.065935
- Title: CurvGAD: Leveraging Curvature for Enhanced Graph Anomaly Detection
- Title(参考訳): CurvGAD: 拡張グラフ異常検出のためのレバレッジ曲線
- Authors: Karish Grover, Geoffrey J. Gordon, Christos Faloutsos,
- Abstract要約: CurvGADは、曲率に基づく幾何学的異常の概念を導入する混合曲率グラフオートエンコーダである。
曲率を活用することで、CurvGADは既存の異常分類を洗練し、新しい曲率駆動の異常を識別する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 23.643189106137008
- License:
- Abstract: Does the intrinsic curvature of complex networks hold the key to unveiling graph anomalies that conventional approaches overlook? Reconstruction-based graph anomaly detection (GAD) methods overlook such geometric outliers, focusing only on structural and attribute-level anomalies. To this end, we propose CurvGAD - a mixed-curvature graph autoencoder that introduces the notion of curvature-based geometric anomalies. CurvGAD introduces two parallel pipelines for enhanced anomaly interpretability: (1) Curvature-equivariant geometry reconstruction, which focuses exclusively on reconstructing the edge curvatures using a mixed-curvature, Riemannian encoder and Gaussian kernel-based decoder; and (2) Curvature-invariant structure and attribute reconstruction, which decouples structural and attribute anomalies from geometric irregularities by regularizing graph curvature under discrete Ollivier-Ricci flow, thereby isolating the non-geometric anomalies. By leveraging curvature, CurvGAD refines the existing anomaly classifications and identifies new curvature-driven anomalies. Extensive experimentation over 10 real-world datasets (both homophilic and heterophilic) demonstrates an improvement of up to 6.5% over state-of-the-art GAD methods.
- Abstract(参考訳): 複雑なネットワークの内在的な曲率は、従来のアプローチが見落としているグラフ異常を明らかにする鍵を握るのだろうか?
レコンストラクションに基づくグラフ異常検出(GAD)手法は、構造的および属性レベルの異常にのみ焦点をあてて、そのような幾何学的外乱を見落としている。
そこで本研究では,曲率に基づく幾何学的異常の概念を導入する混合曲率グラフオートエンコーダであるCurvGADを提案する。
CurvGADは2つの並列パイプラインを導入し,(1)混合曲率,リーマンエンコーダ,およびガウスカーネルベースデコーダを用いたエッジ曲率の再構成に特化した曲率-等変幾何再構成,(2)離散オリヴィエ・リッチ流下でグラフ曲率を規則化することにより構造的不規則性から構造的・属性的異常を分離する曲率-不変構造と属性再構成を導入し,非幾何学的異常を分離する。
曲率を活用することで、CurvGADは既存の異常分類を洗練し、新しい曲率駆動の異常を識別する。
10個の実世界のデータセット(ホモフィリックとヘテロフィリックの両方)に対する大規模な実験は、最先端のGAD法よりも最大6.5%改善したことを示している。
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