基于加权PageRank的异质网络影响力最大化

影响力最大化问题是信息网络挖掘中的热门研究问题之一,大多数信息网络包含了多种不同类型的节点和连接边,其本质属于异质信息网络,然而以前关于影响力最大化问题的研究大多停留在同质信息网络,它们考虑的节点和连接边类型单一,这与现实的信息网络有所差别.异质信息网络的影响力最大化问题其关键在于如何识别异质信息网络中最有影响力的节点...     

异质信息网络中基于邻接熵的影响力最大化

影响力最大化是研究如何在社会网络中寻找小部分最具影响力的节点作为信息扩散源,使信息在网络中传播范围最大的问题.已有相关研究大多只是针对同质信息网络,但现实中的社会网络是包含了多种对象类型和对象之间多种关系类型的异质网络,因此提出了基于元路径的邻接信息熵(MPAIE)模型,以及基于元图的邻接信息熵(MGAIE)模型来模拟异质信息网络中的社会影响.通过设置元路径或元图,该方法可以灵活地整合异质网络中的结构和语义信息,对节点的影响力做出度量,并在两个真实数据集上验证了MPAIE及MGAIE模型的有效性.     

异质信息网络中基于有向无环图的影响力最大化算法

针对异质信息网络中的影响力最大化(IM)问题,提出了一种基于有向无环图(DAG)的影响力最大化算法(DAGIM).首先基于DAG结构度量节点的影响力,然后采用边际增益策略选择影响力最大的节点.DAG结构表达力强,不仅描述了不同类型节点之间的显性关系,也刻画了节点之间的隐性关系,较完整地保留了网络的异质信息.在三个真实数...     

基于社区与结构熵的异质网络影响力最大化

影响力最大化的目的是在网络中发现能够触发最大数量的剩余节点参与到信息传播过程的一小群节点.目前异质信息网络中影响力最大化的研究通常从网络中抽取同质子图、或基于节点局部结构的元路径进行节点影响力的评估,没有考虑节点的全局特征和网络中高影响力节点间的集群现象给种子集合最终扩散范围造成的影响损失.文中提出了一种基于社区与结构熵的异质信息网络影响力最大化算法,该算法能够有效地从局部和全局两个方面度量节点的影响.首先,通过构建元结构保留节点在网络中的局部结构信息和异质信息度量节点的局部影响;其次,利用节点所属社区在整个网络中的权重占比对节点的全局影响进行度量;最后,综合求出节点的最终影响并选出种子集合.在真实数据集上进行的大量实验结果表明所提算法有较好的有效性和效率.     

一种基于元路径的异质信息网络链路预测模型

真实世界中不同类型的对象之间相互连接,形成异质信息网络.预测网络中对象之间的连接或交互是网络分析中的一个重要任务.不同于传统的同质性网络的链路预测,异质信息网络中,由于存在多种类型的节点和边,节点之间可以通过不同的关系进行连接.文中使用元路径,即通过一组关系连接了多种节点类型的路径,来描述异质信息网络中不同类型对象之间各种连接的不同语义,从而提出一种异质信息网络链路预测模型,通过组合对象之间在不同元路径上建立连接的概率来进行链路预测.在DBLP和Last.fm两个真实数据集上的实验结果表明:在7种关系的链路预测中,相比最好的基准方法,文中方法的AUC值平均提升了5.93%;另外,在链路预测中,通过元路径区分不同类型的节点和边之后,预测精度得到了明显提升;最后,为了平衡预测精度和模型的可扩展性,实验分析表明链路预测中仅考虑路径长度小于5的元路径就已经足够产生很好的预测结果.     

融合知识图谱的多层次传承影响力计算与泛化研究

影响力计算和分析在社交网络、网页重要度评估等领域有着广泛应用。对于有传承链和时间跨度因素的多层次影响力计算,目前尚缺乏较好且通用的解决办法。同时,传播影响力最大化计算是一个NP难题,近似算法求解准确度不高且计算复杂。针对上述问题,文中提出了融合知识图谱的多层次传承影响力与泛化算法,实现了传承影响力和传承关系的计算。该算法融合了知识图谱中的广度优先搜索层次计算模型,兼顾时间跨度限制计算传承影响力和传承链;为了优化计算效率,进一步使用深度优先搜索和不同层次加不同权重的策略,只计算前n层次的影响力;不仅能很好地计算传承影响力,还可以泛化成各种传播影响力计算模型。在此基础上,文中又提出了通过筛选传播影响力大的节点作为候选节点进行局部最优搜索的传播影响力最大化近似算法,该算法在运行速度和最大传播节点数上都取得了良好的效果。最后,通过多种仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于超图卷积的异质网络半监督节点分类

近几年,图神经网络(Graph Neural Network)由于能够较好地提取网络结构信息以获得网络表示,逐渐成为网络节点分类的主流算法.然而,与广泛研究的同质信息网络相比,真实世界中网络往往是由不同类型的对象通过复杂关系相互连接所构成的异质信息网络.异质信息网络包含复杂的结构信息和丰富的语义信息,这也给网络节点分类提供了新的机遇与挑战.在异质信息网络中,网络模体(Motif)能够用于理解和探索复杂网络,其既能描述复杂的语义信息,又能保存网络中高阶近邻结构信息.因此,提出基于网络模体的异质超图卷积网络模型MHGCN(Motif-based HyperGraph Convolutional Network).首先,将重复出现的高阶网络模体建模为多个相关节点所构成的超边(hyperedge),进而将整个异质信息网络转换成由不同超边构成的超图,以克服同质网络中只能描述节点之间(pair-wise)关系的缺点;然后,利用超图的基本性质和谱理论设计超图上的卷积操作,同时引入超边自注意力机制聚合超图内部不同类型的节点,并通过在超图网络中加入自环解决在模型的前向传播过程中对异质信息网络覆盖不足的问题;最后,通过注意力机制对于不同语义的超图表示进行聚合,从而使最终的节点表示可以有效保持高阶近邻关系和复杂的语义信息.由于MHGCN是端到端的,最终模型直接学习得到节点的分类标签,并通过半监督节点分类任务进行验证,与其它方法相比,MHGCN在DBLP-P、DBLP-A数据集上比最好的基准方法micro-F1提高了0.56％～3.51％,macro-F1提高了0.54％～4.37％,验证了MHGCN模型的有效性.     

基于深度学习的异质信息网络表示学习方法综述

万物依存而在，现实世界中的实体之间存在着各种不同的关联关系，如人与人之间的关系可以构成社交网络，学者通过共同发表论文、引用文献构成引文网络。同质网络将节点和边抽象为单一类型，但是这会造成大量的信息丢失。为了更大程度地保证信息的完整性和丰富性，有研究者提出了异质信息网络的概念，即包含多种类型节点和边的网络模式。将异质信息网络中的拓扑结构和语义信息嵌入到低维向量空间中，下游任务能够利用异质信息网络中的丰富信息进行机器学习或数据挖掘任务。文中总结了近年来基于深度学习模型的异质信息网络表示学习方法的研究成果，同时聚焦两类关键问题——异质信息网络语义自动提取和动态异质信息网络的表示学习方法，列举了异质信息网络表示学习新的应用场景，并展望了异质信息网络的未来发展趋势。     

在线影响力最大化研究综述

影响力最大化是指在给定的影响力传播模型下选取种子节点使其传播信息范围最广。此问题的应用场景十分广泛,包括推荐系统、病毒营销、信息扩散和链接预测等。在实际应用中,信息传播模型中的点对点传播概率通常是未知的,而在线学习算法可以在交互过程中自主学习未知参数,逐步逼近最优解。文中首先讨论了影响力最大化问题的定义,介绍了常用的影响力传播模型,归纳了常见的离线影响力最大化算法;随后介绍了经典的在线学习框架——多臂老虎机问题,分析了在线影响力最大化问题的研究现状,并通过实验对常见的在线影响力最大化算法在真实社交网络中的性能表现进行对比;最后总结了该课题面临的挑战并展望了未来的研究方向。     

异质信息网络中演员合作关系的链路预测

在异质信息网络中,节点与链接的异质特性和复杂性会增加链路预测的难度。针对该问题,提出一种采用综合拓扑特征表示的链路预测方法。对不同的元路径根据异质和同质信息网络拓扑特征获得异质和同质数据,将逻辑回归模型作为链路预测模型,并综合拓扑特征进一步提高预测准确率。在异质的movielens电影数据集上进行实验,结果表明,该方法可有效提高异质信息网络演员合作关系的链路预测性能。     

基于MRLT模型多关系社交网络影响力最大化研究

社交网络影响力最大化问题是基于特定的传播模型,在网络中寻找一组初始传播节点集合,通过其产生最终传播影响范围最大的一种最优化问题。已有的相关研究大多只是针对单关系社交网络,即在社交网络中只存在一种关系。但在现实中,社交网络的用户之间往往存在着多种关系,并且这多种关系共同影响着网络信息传播及其最终影响范围。在线性阈值模型的基础上,结合网络节点间存在的多种关系,提出MRLT传播模型来建模节点间的影响力传播过程,在此基础上提出基于反向可达集的MR-RRset算法,解决了传统影响力最大化问题研究过程中由于使用贪心算法所导致的计算性能较低的问题。最后通过在真实数据集上的实验对比,表明所提方法具有更好的影响力传播范围及较大的计算性能提升。     

基于重叠社区搜索的传播热点选择方法

随着社交网络的蓬勃发展,信息传播问题由于具有广泛的应用前景而受到广泛关注,影响力最大化问题是信息传播中的一个研究热点.它致力于在信息传播过程开始之前选取能够使预期影响力达到最大的节点作为信息传播的初始节点,并且多采用基于概率的模型,如独立级联模型等.然而,现有的影响力最大化解决方案大多认为信息传播过程是自动的,忽略了社交网站平台在信息传播过程中可以起到的作用.此外,基于概率的模型存在一些问题,如无法保障信息的有效传播、无法适应动态变化的网络结构等等.因此,本文提出了一种基于重叠社区搜索的传播热点选择方法,该方法通过迭代式推广模型根据用户行为反馈逐步选择影响力最大化节点,使社交网站平台在信息传播过程中充分发挥控制作用,并提出一种新型的基于重叠社区结构的方法来衡量节点影响力,根据这种衡量方式来选择传播热点.本文提出了解决该问题的两种精确算法,包括一种基本方法和一种优化方法,以及该问题的近似算法.并通过大量实验验证了精确及近似算法的效率和近似算法的准确率以及迭代式传播热点选择方法的有效性.     

基于社区结构的影响力最大化算法

现有的社会网络影响力算法及模型的较高的时间复杂度已不适用于网络规模不断壮大的社会网络服务。针对上述问题,提出了一种基于网络社区结构的影响力最大化算法。首先评估各个社区中节点的影响力,挖掘其核心节点成员;继而在核心节点集和连接社区间的弱纽带节点中选取若干具有影响潜力的初始节点集,使其以最小的代价让信息在网络中得到最广泛的传播。实验结果表明:该算法不仅大大降低了时间复杂度,还获得了接近贪心算法的影响范围,影响覆盖率达到了90%以上。     

基于社交网络弱连接属性的影响力最大化算法

首先研究了目前影响力最大化问题的解决方案,并总结了这些解决方案的优缺点.对社交网络中弱连接的研究之后发现,弱连接可以有效地打通社交网络中不同社团之间的信息壁垒,使得信息在不同社区间流通.利用弱连接的这一作用,同时基于贪心思想,提出BWTG（base-on weak tie greedy)算法来解决影响力最大化问题,并根据解空间的不同,把BWTG算法分为BCWTG（base-on complete weak tie greedy)和BNCWTG（base-on not complete weak tie greedy)两种算法.影响力最大化问题的传统评价指标有两种：时间复杂度和最终激活节点数,但考虑到实际情况,定义了ANNI（actived nodes/node influence)这一新的评价指标,用于衡量回报与付出之比.为了验证BCWTG和BNCWTG算法的性能,在不同类型、不同规模的真实数据集中对算法进行实验验证,在时间复杂度、最终激活节点数和ANNI这3个方面与经典的Greedy算法进行对比,实验结果表明,BCWTG算法和BNCWTG算法在运算时间和ANNI方面有所提高,最终激活节点数方面却弱于Greedy算法,但当满足一定条件时,BCWTG和BNCWTG算法在最终激活节点数方面也能接近Greedy算法.     

社会网络中基于社群衰减的影响力最大化算法

针对现有网络传播模型忽略了信息传播过程中的信息衰减,传统影响力最大化算法无法有效利用社群结构提高影响力传播范围的问题,提出一种基于社群结构的影响力最大化算法--社群衰减的影响力最大化（IMID）算法。首先对整个社会网络进行社群结构划分,评估社群中节点影响力范围,并考虑社群之间关联点之间的关联概率,在信息传播过程中增加节点之间信息传播衰减度计算。通过实验与分析,该算法不仅降低了时间复杂度,还获得了接近贪心算法的影响力传播范围,影响覆盖率达到90%以上。因此,在核心种子节点集和连接社群之间纽带节点选取若干节点作为初始节点,会让信息以最小的代价在网络中获得广泛传播。     

基于社区划分的影响力最大化算法

影响力最大化问题是社会网络中的重要研究方向,其主要目的是获取社会网络中最有影响力的用户使通过这些用户获得影响传播范围的最大化。随着大数据时代的来临,传统的贪心算法因为复杂度高而不能有效解决大规模社会网络下影响力最大化的时间问题。提出一种基于社区划分的影响力最大化算法,利用影响概率将大规模社会网络分成较小的社区模块,并考虑社区边界节点之间的联系,从而最大程度缩小因社区划分造成的社区间的孤立。为进一步提高算法效率,在每个社区中以影响路径作为影响评估单元,同时对每个社区并行处理以便更高效地获取有影响力的节点。通过仿真实验验证了算法的可行性和高效性,其可以较好地适应大规模社会网络环境。     

互信息与多条元路径融合的异质网络表示学习方法

异质信息网络能够对真实世界的诸多复杂应用场景进行建模,其表示学习研究也得到了众多学者的广泛关注.现有的异质网络表示学习方法大多基于元路径来捕获网络中的结构和语义信息,已经在后续的网络分析任务中取得很好的效果.然而,此类方法忽略了元路径的内部节点信息和不同元路径实例的重要性;仅能捕捉到节点的局部信息.因此,提出互信息与多条元路径融合的异质网络表示学习方法.首先,利用一种称为关系旋转编码的元路径内部编码方式,基于相邻节点和元路径上下文节点捕获异质信息网络的结构和语义信息,采用注意力机制来建模各元路径实例的重要性;然后,提出一种互信息最大化与多条元路径融合的无监督异质网络表示学习方法,使用互信息捕获全局信息以及全局信息和局部信息之间的联系.最后,在两个真实数据集上进行实验,并与当前主流的算法进行比较分析.结果表明,所提方法在节点分类和聚类任务上性能都有提升,甚至和一些半监督算法相比也表现出强劲性能.