Re9:读论文 DEAL Inductive Link Prediction for Nodes Having Only Attribute Information

简介: Re9:读论文 DEAL Inductive Link Prediction for Nodes Having Only Attribute Information

1. Background & Motivation


image.png

早期链路预测任务关注节点相似性的度量,近年来往往通过图嵌入方法来实现链路预测。有些图嵌入方法只能捕获图结构信息,能捕获attributes信息的大多关注transductive范式(两个节点都在训练时就存在于图中)。

可以做inductive链路预测,但是需要边的模型:SDNE3(只能捕获图结构信息)和GraphSAGE4。

G2G5:可以对没有局部结构的新节点做inductive链路预测,但无法区分特征相似的节点,因为它无法很好地捕获节点表征中体现的结构信息。


2. DEAL模型


image.png

在视频中的画法,换了个方向:

image.png


2.1 Attribute-oriented Encoder

输入是节点attributes,输出节点嵌入:image.png

可以选择各种神经网络,本文直接用了MLP(激活函数是ELU):image.png

(这里论文对没用GCN的解释是:经实验观察,聚合太多邻居信息会影响attributes表征效果。我的迷惑点在于,这他妈的在inductive场景下不是不能用GCN吗!)


2.2 Structure-oriented Encoder

用节点独热编码作为输入,得到节点嵌入:image.pngimage.png

就是说这个本来也可以用GCN(以邻接矩阵为输入),但是实验证明效果不如本文提出的方法。


2.3 对齐机制和模型训练

模型训练时2个encoder一起更新参数,在向量空间对齐表征。


2.3.1 损失函数

ranking-motivated loss(证明其效果的参考文献:5和Content-based citation recommendation)

本文提出了一个新的mini-batch learning method with a personalized ranking-motivated loss

contrastive loss6:

image.png

(公式中p-q是成对样本,共有k对)

直接使用contrastive loss的问题是:1. 负样本对距离不同,因此用同一个margin(τ )不合适。2. 损失函数中没有考虑regularization。

image.png

image.png


2.3.2 对齐机制

最小化2个encoder的上述损失函数,然后加上对齐机制。

  1. Tight Alignment (T-align):最小化节点的2种表征(太严格了)image.png
  2. Loose Alignment (L-align):最大化相连节点的不同表征(就是一个结构、一个attributes)的相似性(用和2.3.1部分介绍的一样的损失函数来做)image.png

最后就是两个链路预测的损失,加对齐的损失:

image.png


2.3.3 训练算法和预测过程

image.png

测试时:

image.png


3. 实验


3.1 数据集

image.png

细节略


3.2 baseline

MLP

SEAL

G2G5

GAE

细节略


3.3 实验设置

略。


3.4 主实验结果

image.png

论文里也没说这个Cite.是啥模型。

image.png


3.5 模型分析

image.png

image.png

image.png

细节略,待补。


4. 代码复现


等我服务器好了再说。

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