动态图神经网络的分类

动态网络为网络建模和预测增加了一个新维度 – 时间

  • 这个新维度从根本上影响网络属性,使网络数据能够更稳健地表示,进而提高使用此类数据的方法的预测能力

1.按不同类型划分网络

1.1按照时间粒度——划分网络:

  • Static(静态图):不关注图中的动态信息,将其作为一张静态图同等处理
  • edge weighted(边加权):动态信息知识作为一张静态图中的节点和边的labels而存在
  • discrete(离散时间):离散表示使用一组有序的图(快照)来表示动态图
  • 在一个连续的时间内,按照时间进行切片,在每一个时间切片内得到一个图,然后对图采用GNN聚合图的信息
  • 对于时间的方式,采用RNN得到时间序列的信息,
  • continuous networks(连续时间):使用确切时间信息来表示动态图
  • 静态网络是最粗的,连续的表示是最好的,随着时间粒度的增加,模型的复杂度也会增加
  • 主要研究:离散时间与连续时间

1.1.1离散表示:DG={G%5E1%2CG%5E2%2C..%2CG%5ET}, T–快照数,在每一个时间间隔内形成一个图

1.1.2连续表示:可分为三种

  1. 基于链路持续时间的动态网络表示:
  2. EB={(u_i%2Cv_i%2Ct_i%2C%5CDelta_i);i = 1,2,… }
  3. u_i%2Cv_i表示事件发生的一对节点,t_i-发生时间,%5CDelta_i-持续时间
  4. 例:u和v在t时刻发生事件,事件持续事件为%5CDelta_i
  5. 在联系序列中,链接是即时发生的,没有持续时间,例如发送电子邮件
  6. EB={(u_i%2Cv_i%2Ct_i);i = 1,2,… }
  7. 例:u和v在t时刻发生的事件
  8. 基于事件的表示,将链接的出现和链接的消失视为单独的事件
  9. GS={e_1%2Ce_2%2C... }
  10. e_i%20%3D%20%28u_i%2Cv_i%2Ct_i%2C%5Cdelta_i%29 , %5Cdelta_i∈{-1,1}表示消失边和出现边
  11. 例:u在t1时刻关注v,出现了边%5Cdelta= 1,e_1%20%3D%20%28u_1%2Cv_1%2Ct_1%2C1%29
  12. 例:u在t2时刻取消关注了v,出现了边%5Cdelta= -1,e_2%20%3D%20%28u_2%2Cv_2%2Ct_2%2C-1%29

1.2按照链接持续时间——划分网络

  • Interaction networks:接触型时间网络,其中的链接是瞬时时间。如电子邮件的发送
  • Temporal networks:时序网络,边有一定的持续时间,但比较短。比如社交网络中,人与人的交谈
  • Evolving networks:演化型网络,链接持续存在的时间如此长,比如雇佣关系
  • Strictly evolving networks:严格的演化型网络,链接出现后就会一直出现,比如引文网络

1.3按照节点动态——划分网络

  • static:节点数量在一段时间内保持不变
  • Dynamic:节点可能出现和消失

2动态图网络算法

  • 离散网络
  • Stacked DGNNs(堆叠DGNN) 单独的GNN处理图的每个快照,并将每个GNN输出到RNN模型中进行时序的处理
  • Integrated DGNNs(集成DGNN)将gnn和rnn结合在一层,从而结合空间和时间信息的建模。
  • 连续网络
  • 基于RNN的方法
  • 基于点过程的方法

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