論文の概要: EvoFormer: Learning Dynamic Graph-Level Representations with Structural and Temporal Bias Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15378v1
• Date: Thu, 21 Aug 2025 09:19:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-22 16:26:46.25624
• Title: EvoFormer: Learning Dynamic Graph-Level Representations with Structural and Temporal Bias Correction
• Title（参考訳）: EvoFormer: 構造的・時間的バイアス補正による動的グラフレベル表現の学習
• Abstract要約: 動的グラフレベルの埋め込みは、ネットワークの構造的進化を捉えることを目的としている。 既存の手法は、構造的訪問バイアスと急激な進化盲点という、2つの重要かつ未調査の課題に直面している。 動的グラフレベルの表現学習に適した進化対応トランスフォーマーフレームワークであるEvoFormerを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.798673711008906
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dynamic graph-level embedding aims to capture structural evolution in networks, which is essential for modeling real-world scenarios. However, existing methods face two critical yet under-explored issues: Structural Visit Bias, where random walk sampling disproportionately emphasizes high-degree nodes, leading to redundant and noisy structural representations; and Abrupt Evolution Blindness, the failure to effectively detect sudden structural changes due to rigid or overly simplistic temporal modeling strategies, resulting in inconsistent temporal embeddings. To overcome these challenges, we propose EvoFormer, an evolution-aware Transformer framework tailored for dynamic graph-level representation learning. To mitigate Structural Visit Bias, EvoFormer introduces a Structure-Aware Transformer Module that incorporates positional encoding based on node structural roles, allowing the model to globally differentiate and accurately represent node structures. To overcome Abrupt Evolution Blindness, EvoFormer employs an Evolution-Sensitive Temporal Module, which explicitly models temporal evolution through a sequential three-step strategy: (I) Random Walk Timestamp Classification, generating initial timestamp-aware graph-level embeddings; (II) Graph-Level Temporal Segmentation, partitioning the graph stream into segments reflecting structurally coherent periods; and (III) Segment-Aware Temporal Self-Attention combined with an Edge Evolution Prediction task, enabling the model to precisely capture segment boundaries and perceive structural evolution trends, effectively adapting to rapid temporal shifts. Extensive evaluations on five benchmark datasets confirm that EvoFormer achieves state-of-the-art performance in graph similarity ranking, temporal anomaly detection, and temporal segmentation tasks, validating its effectiveness in correcting structural and temporal biases.
• Abstract（参考訳）: 動的グラフレベルの埋め込みは、現実世界のシナリオをモデル化するのに不可欠なネットワークの構造的進化を捉えることを目的としている。 しかし、既存の手法では、ランダムウォークサンプリングが高次ノードを不均等に強調し、冗長でノイズの多い構造表現に繋がる構造的ビヤス(Structure Visit Bias)と、急激な進化的ブラインドネス(Abrupt Evolution Blindness)、厳密または過度に単純化された時間的モデリング戦略による急激な構造的変化を効果的に検出できないこと、一貫性のない時間的埋め込みをもたらす。 これらの課題を克服するために,動的グラフレベルの表現学習に適した進化対応トランスフォーマーフレームワークであるEvoFormerを提案する。 構造訪問バイアスを軽減するため、EvoFormerは、ノード構造ロールに基づいた位置符号化を組み込んだStructure-Aware Transformerモジュールを導入した。 I) ランダムウォーク タイムスタンプ分類、初期タイムスタンプ対応グラフレベルの埋め込みの生成、(II) グラフレベル 時間分割、グラフストリームを構造的に整合性のある期間を反映したセグメントに分割、(III) セグメント認識 時間的自己アテンションとエッジ進化予測タスクを組み合わせることで、セグメント境界を正確に捉え、構造的進化の傾向を知覚し、迅速な時間的シフトに効果的に適応できる。 5つのベンチマークデータセットの大規模な評価により、EvoFormerはグラフ類似度ランキング、時間的異常検出、時間的セグメンテーションタスクにおいて最先端のパフォーマンスを達成し、構造的バイアスと時間的バイアスの補正の有効性を検証する。

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