Link sign prediction on a signed graph is a task to determine whether the relationship represented by an edge is positive or negative. Since the presence of negative edges violates the graph homophily assumption that adjacent nodes are similar, regular graph methods have not been applicable without auxiliary structures to handle them. We aim to directly model the latent statistical dependency among edges with the Gaussian copula and its corresponding correlation matrix, extending CopulaGNN (Ma et al., 2021). However, a naive modeling of edge-edge relations is computationally intractable even for a graph with moderate scale. To address this, we propose to 1) represent the correlation matrix as a Gramian of edge embeddings, significantly reducing the number of parameters, and 2) reformulate the conditional probability distribution to dramatically reduce the inference cost. We theoretically verify scalability of our method by proving its linear convergence. Also, our extensive experiments demonstrate that it achieves significantly faster convergence than baselines, maintaining competitive prediction performance to the state-of-the-art models.


翻译:符号图上的链接符号预测任务旨在判定一条边所代表的关系是正向还是负向。由于负向边的存在违背了相邻节点相似的图同质性假设,常规图方法在缺乏辅助结构的情况下难以直接处理此类问题。本文旨在通过高斯Copula及其对应的相关矩阵直接建模边之间的潜在统计依赖关系,从而扩展CopulaGNN(Ma等人,2021)模型。然而,对边-边关系进行朴素建模即使在中等规模图上也会导致计算不可行。为此,我们提出:1)将相关矩阵表示为边嵌入的格拉姆矩阵,从而显著减少参数量;2)重新形式化条件概率分布以极大降低推理成本。我们通过理论证明所提方法具有线性收敛性,从而验证了其可扩展性。大量实验结果表明,该方法在保持与最先进模型相当的预测性能的同时,实现了比基线方法显著更快的收敛速度。

0
下载
关闭预览

相关内容

【PKDD 2021】PaGNN:基于交互结构学习的链路预测
专知会员服务
18+阅读 · 2021年11月26日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年8月9日
Link prediction | 三篇SEAL相关工作小结
AINLP
48+阅读 · 2020年11月17日
【GNN】R-GCN:GCN 在知识图谱中的应用
深度学习自然语言处理
11+阅读 · 2020年5月4日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
ICLR 2019 | 基于复杂空间关系旋转的知识表示方法
PaperWeekly
17+阅读 · 2019年7月29日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【PKDD 2021】PaGNN:基于交互结构学习的链路预测
专知会员服务
18+阅读 · 2021年11月26日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年8月9日
相关资讯
Link prediction | 三篇SEAL相关工作小结
AINLP
48+阅读 · 2020年11月17日
【GNN】R-GCN:GCN 在知识图谱中的应用
深度学习自然语言处理
11+阅读 · 2020年5月4日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
ICLR 2019 | 基于复杂空间关系旋转的知识表示方法
PaperWeekly
17+阅读 · 2019年7月29日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员