基于两级权重的多视角聚类

在聚类过程中,多视角数据的高维性和稀疏性使视角内描述样本的不同特征对聚类结果的影响不同,同一样本在不同的视角中对聚类的贡献也不同.层次化区分视角内不同特征的权重和相同样本在不同视角内的权重是提高多视角聚类性能的重要因素.提出了具有特征级和样本级两级权重的多视角聚类(multi-view clustering based on two-level weights,MVC2W)算法.该算法引入了特征级和样本级注意力机制学习每个视角内不同特征的权重和每个样本在不同视角内的权重.两级注意力机制使算法在训练过程中能够更加关注重要的特征和重要的样本,更加合理地融合不同视角的信息,从而有效克服数据高维性和稀疏性对聚类结果的影响.此外,MVC2W将表征学习和聚类过程融为一体,协同训练、相互促进,进一步提升聚类性能.在5个稀疏程度不同的数据集上的实验结果表明:MVC2W算法的聚类性能比11个基线算法均有提升,尤其是在稀疏程度高的数据集上,MVC2W的提升更加显著.

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。在三个真实数据集上的实验结果验证所提DAGIM的性能优于Degree、PageRank、局部有向无环图(LDAG)以及基于元路径的信息熵(MPIE)算法。

高阶互信息最大化与伪标签指导的深度聚类

针对现有聚类方法未充分探索图的拓扑结构和节点关系,且无法受益于模型预测的不精确标签的问题,提出一种高阶互信息最大化与伪标签指导的深度聚类模型HMIPDC.该模型采用高阶互信息最大化策略来最大化图的全局表示、节点表示、节点属性信息之间的互信息.通过一种结合多跳邻近矩阵的自注意力机制更加合理地提取节点的低维表征.使用基于深度散度的聚类损失函数(DDC)迭代优化聚类目标,抽取高置信度的预测标签对低维表征的学习进行监督.在4个基准数据集上的聚类任务、实验时间分析和聚类可视化分析充分表明,HMIPDC的聚类性能始终优于大多数的深度聚类方法.通过消融研究和参数敏感性分析验证了该模型的有效性和稳定性.

基于聚类的超链路预测

超链路预测是利用已观测到网络的特性来复现网络中缺失的链路。现有的超链路预测算法通常利用整个网络来进行预测,预测结果会遗漏训练样本数据较少的链路类别,导致预测种类不够全面。为了解决这个问题,提出了基于聚类的超链路预测算法C-CMM,首先对数据集进行聚类分簇,进而对每一个簇建立模型进行超链路预测。所提算法能够充分利用各个簇的观察样本所蕴含的信息,扩大预测结果覆盖的类别。在三个真实数据集上的实验结果表明,C-CMM和多个先进的链路预测算法相比具有更高的预测精度和效率,同时其预测覆盖种类也更加全面。

基于knnVAR模型的地理传感数据预测

地理传感数据的预测在经济、工程、自然科学和社会科学中被广泛应用。数据中不同站点的空间相关性和同一站点的时间相关性给传统的预测方法带来了极大的挑战。文中提出了一种将数据中时间信息和空间信息有效融合,同时考虑了各传感序列独特性的knnVAR模型,来对地理传感数据进行预测。该模型通过计算时空距离量化数据中的时间信息和空间信息,并基于时空距离寻找K近邻,最后再将近邻结果应用于向量自回归模型中完成预测。knn-VAR模型采用寻找时空近邻的方式将数据中时间维度和空间维度的相关性进行有效融合,同时使用在时空上具有高度相关性的近邻对传感序列进行预测,充分考虑了各地理序列的独特性。实验结果表明,knnVAR模型能有效提高地理传感数据的预测精度。

异质信息网络中基于网络嵌入的影响力最大化

针对当前大部分影响力最大化算法忽略了异质信息网络包含多种节点类型和多种关系类型,且不同类型节点在原始空间无法直接度量的问题,提出了一种异质信息网络中基于网络嵌入的影响力最大化模型(influence maximization based on network embedding,IMNE),用于选择初始扩散节点实现影响力最大化。该模型不仅可以在对异质信息网络进行编码的同时表征异质信息网络中潜在的信息,还可以捕获不同类型节点间影响力的不确定和复杂性。在3个真实数据集上的实验验证了IMNE算法的有效性。

基于PPMI的异质属性网络嵌入

属性网络嵌入旨在映射网络中的节点和链接关系到低维空间,同时保留其固有的结构和属性特征.异质属性网络中多种类型的节点和链接关系给网络嵌入学习提供了丰富的辅助信息,同时也带来了新的挑战.提出异质属性网络嵌入模型(heterogeneous attribute network embedding based on the PPMI,HANEP),旨在将网络中多种类型的节点和(或)多种类型的链接关系映射到低维、紧凑的空间,同时保护节点的属性特征和不同类型对象之间的异质链接承载的复杂、多样且丰富的语义信息.HANEP模型首先基于样本属性的相似性构建属性图、依据元路径抽取异质属性网络的拓扑结构,然后通过随机冲浪获得属性和拓扑概率共现(probabilistic co-occurrence,PCO)矩阵,并计算其正点对互信息(positive point-wise mutual information,PPMI),进而采用多个自编码器(auto-encoder,AE)捕捉节点属性和异质链接的本质信息.元路径可以捕捉异质网络中多种类型节点间的链接关系,构建属性图可以清晰描述节点属性的非线性流行结构,属性和拓扑的局部成对约束和图表示有助于整合节点属性和网络拓扑的一致性和互补性关系,PPMI表示可以捕捉属性和拓扑的高阶近邻信息及潜在的复杂非线性关系.在3个真实数据集上的实验结果验证了HANEP算法的有效性.