综述:图嵌入方法、应用、效果

效果衡量指标

对节点多分类任务,用 macro-F1 和 micro-F1

对网络重建与链接预测任务,有以下两个指标(不过链接预测多用 AUC 和 AP):

  • precision@k(或 Pr@k)指预测分数最高的 k 个链接中,真实存在的链接所占比例。
  • MAP(Mean Avearage Precision):各个节点为出发点预测边的 AP 的平均值,实现时需要过滤掉真实出度为 0 的点,因为这种点的 AP 无意义
    • AP(Average Precision):在 k 从 1 遍历到最大值(默认为预测数)的过程中,对每个 True Positive 计算当时的 Pr@k,最后求平均
# AP 的计算

# 1. 用 sklearn,支持多分类
from sklearn import metrics
ap = metrics.average_precision_score(y_true, y_pred)

# 2. 自己写
k = y_true[y_pred.sort(descending=True).indices].long()
d = 1 + torch.arange(k.shape[0])
aps = torch.Tensor([k[:i].sum() for i in d]) / d
ap = aps[k.bool()].mean()

应用

  1. 网络压缩(网络化简):减少图中的边,目的是使存储空间更少,下游算法更快
  2. 可视化:用 PCA 或 t-SNE 降维后绘图
  3. 聚类:用 k-means 给图嵌入做聚类,作者说研究的较少,不过我理解这就是“社群发现”任务
  4. 链接预测:大多数图嵌入方法都是要让节点表示包含结构信息,通常都是在优化链接预测的准确率
  5. 节点分类

实现

作者开源的 GEM 库中实现了很多图嵌入方法,看起来复用很方便,star 也多(但是我选择自己写)。

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