یک چارچوب برای پیش‌بینی پیوند با استفاده از نشاننده و شبکه عصبی هم‌آمیختی

نویسندگان
doi
چکیده

امروزه استفاده از نشانندۀ گره‌های شبکه، کاربردهای بسیاری را در تحلیل شبکه‌های پیچیده پیدا کرده است؛ نشانندۀ یک گره، برداری است که این گره را در یک فضای جدید برداری نمایش می‌دهد. یافتن یک نمایش برداری مناسب برای گره‌های شبکه را یادگیری بازنمایی شبکه می‌نامند که در آن گره‌های شبیه در شبکه باید چنان در فضای برداری نمایش داده شوند که در آن فضا نیز به هم شبیه باشند و فاصله میان نشانندۀ گره‌های شبیه در فضای جدید کم باشد. Node2vec یکی از روش‌های رایج برای یافتن نشانندۀ گره‌های شبکه است. با فرض داشتن نشاننده‌ها، مسئله تحلیل در شبکه‌های پیچیده می‌تواند تبدیل به مسئلۀ دیگری در فضای برداری شود. در این مقاله، یک چارچوب سه مرحله‌ای، با نام DenseNet-LP پیشنهاد می‌شود که در آن مسئله پیش‌بینی پیوند در شبکه‌های پیچیده با مسئله رده‌بندی در فضای برداری جابجا می‌شود. در مرحله اول، نشانندۀ گره‌ها با روش Node2vec به‌دست می‌آید. در مرحلۀ دومِ DenseNet-LP، با استفاده از نشاننده‌ها، به ازای هر گره یک ماتریس ساخته می‌شود تا در مرحله بعدی مورد استفاده قرار گیرد. در مرحله آخر DenseNet-LP، ماتریس مرتبط با دو گره متفاوت به یک شبکه ‌عصبی داده می‌شود تا مسئله رده‌بندی را حل کند؛ آیا میان این دو گره پیوند وجود دارد (رده اول) یا وجود ندارد (رده دوم)؟ همچنین در این مقاله، در کنار مقایسه روش‌های متفاوت یادگیری بازنمایی شبکه با Node2vec، نسخه جدیدی از این روش نیز پیشنهاد شده است که کارآیی بالاتری در حل مسئله پیش‌بینی پیوند دارد.