論文の概要: Learning Network Dismantling without Handcrafted Inputs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.00706v1
- Date: Fri, 01 Aug 2025 15:22:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-04 18:08:53.930815
- Title: Learning Network Dismantling without Handcrafted Inputs
- Title(参考訳): 手書き入力のないネットワーク分割学習
- Authors: Haozhe Tian, Pietro Ferraro, Robert Shorten, Mahdi Jalili, Homayoun Hamedmoghadam,
- Abstract要約: 注意機構を導入し、メッセージイテレーションプロファイルを用いて、小さな合成ネットワークの構造的に多様なトレーニングセットを生成する。
これにより、表現力のあるメッセージパッシングフレームワークを構築し、ネットワークディスマントリングのNPハード問題を効率的に解決する。
提案モデルでは,数百万のノードを持つ大規模で目に見えない実ネットワークに一般化し,最先端のネットワーク分割手法より優れている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.94608358298071
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The application of message-passing Graph Neural Networks has been a breakthrough for important network science problems. However, the competitive performance often relies on using handcrafted structural features as inputs, which increases computational cost and introduces bias into the otherwise purely data-driven network representations. Here, we eliminate the need for handcrafted features by introducing an attention mechanism and utilizing message-iteration profiles, in addition to an effective algorithmic approach to generate a structurally diverse training set of small synthetic networks. Thereby, we build an expressive message-passing framework and use it to efficiently solve the NP-hard problem of Network Dismantling, virtually equivalent to vital node identification, with significant real-world applications. Trained solely on diversified synthetic networks, our proposed model -- MIND: Message Iteration Network Dismantler -- generalizes to large, unseen real networks with millions of nodes, outperforming state-of-the-art network dismantling methods. Increased efficiency and generalizability of the proposed model can be leveraged beyond dismantling in a range of complex network problems.
- Abstract(参考訳): メッセージパッシングのグラフニューラルネットワークの応用は、重要なネットワーク科学上の問題の突破口となっている。
しかし、競争性能は、しばしば手作りの構造的特徴を入力として使用することに依存し、計算コストを増大させ、純粋にデータ駆動のネットワーク表現にバイアスをもたらす。
そこで本研究では,注目機構を導入し,メッセージイテレーションプロファイルを活用することで,手作り機能の必要性を解消するとともに,小型合成ネットワークの構造的に多様なトレーニングセットを生成するための効果的なアルゴリズムアプローチを提案する。
そこで我々は,表現力のあるメッセージパッシングフレームワークを構築し,NP-hard問題であるNetwork Dismantlingの解決に活用する。
MIND: Message Iteration Network Dismantler -- は、数百万のノードを持つ大規模で目に見えない実ネットワークに一般化し、最先端のネットワーク分割方法より優れている。
提案したモデルの効率性と一般化性の向上は, 複雑なネットワーク問題において, 分解を超えて活用することができる。
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