Many popular models from the networks literature can be viewed through a common lens of contingency tables on network dyads, resulting in \emph{log-linear ERGMs}: exponential family models for random graphs whose sufficient statistics are linear on the dyads. We propose a new model in this family, the \emph{$p_1$-SBM}, which combines node and group effects common in network formation mechanisms. In particular, it is a generalization of several well-known ERGMs including the stochastic blockmodel for undirected graphs, the degree-corrected version of it, and the directed $p_1$ model without group structure. We frame the problem of testing model fit for the log-linear ERGM class through an exact conditional test whose $p$-value can be approximated efficiently in networks of both small and moderately large sizes. The sampling methods we build rely on a dynamic adaptation of Markov bases. We use quick estimation algorithms adapted from the contingency table literature and effective sampling methods rooted in graph theory and algebraic statistics. The performance and scalability of the method is demonstrated on two data sets from biology: the connectome of \emph{C. elegans} and the interactome of \emph{Arabidopsis thaliana}. These two networks -- a neuronal network and a protein-protein interaction network -- have been popular examples in the network science literature. Our work provides a model-based approach to studying them.


翻译:网络文献中的许多流行模型可通过网络对子上列联表的统一视角加以理解,由此衍生出\textit{对数线性指数随机图模型}:其充分统计量在对子上呈线性关系的随机图指数族模型。我们提出该族中的一个新模型——\textit{$p_1$-SBM},该模型融合了网络形成机制中常见的节点效应与群体效应。具体而言,它是对若干经典指数随机图模型的推广,包括无向图的随机块模型、其度修正版本,以及不含群体结构的有向$p_1$模型。我们通过精确条件检验来构建对数线性指数随机图模型类的拟合检验框架,其$p$值可在中小规模网络中高效近似。所构建的抽样方法依赖于马尔可夫基的动态适配。我们采用源自列联表文献的快速估计算法,以及根植于图论与代数统计的有效抽样方法。该方法在两类生物学数据集——秀丽隐杆线虫连接组与拟南芥相互作用组——中验证了其性能与可扩展性。这两个网络(神经网络与蛋白质-蛋白质相互作用网络)一直是网络科学文献中的经典案例。本研究为其提供了基于模型的分析路径。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月25日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
VIP会员
最新内容
《支持作战级人机协同智能的交互式OODA流程》
专知会员服务
0+阅读 · 5分钟前
【伯克利博士论文】基于动作分块策略的强化学习
Transformer增强强化学习:通信网络基础与应用综述
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
5+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
9+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
10+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
相关VIP内容
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2022年5月5日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员