Boolean matrix multiplication is a fundamental operation in many graph-based applications, including web and social network analysis, information retrieval, and graph query evaluation. However, conventional sparse representations such as CSR}/CSC still incur significant space and time costs on large graphs. In this work, we introduce a method for multiplying Boolean matrices based on a biclique-based compressed representation that decomposes them into dense bipartite subgraphs, thereby capturing large sets of implicit edges. We first improve the iterative biclique extraction algorithm of Hernández and Navarro by introducing percentile-based parameter adaptation that dynamically adjusts its parameters according to the degree distribution, enhancing both extraction efficiency and compression ratio. We then extend the Schoor multiplication algorithm to operate directly on biclique-encoded matrices, thereby enabling a compositional form of multiplication where the output can also be represented as a collection of bicliques. Our experimental results on large real-world web and social graphs show that our approach achieves substantial reductions in space and computation time with respect to CSR/CSC-based representations. For example, using biclique extraction just as a tool to speed up multiplication (but retaining the CSR/CSC format) yields up to 34-fold speedups. Further, using the biclique-based representation for input and output yields up to a 10-fold reduction in space and up to a 290-fold speedup for matrix multiplication. These results demonstrate that our representation based on bicliques is both space- and time-effective to support an algebra of Boolean matrices.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

COLING2024|不平衡场景下的多模态知识图谱补全
专知会员服务
23+阅读 · 2024年3月23日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
图神经网络最近这么火,不妨看看我们精选的这七篇
人工智能前沿讲习班
37+阅读 · 2018年12月10日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
Spark机器学习:矩阵及推荐算法
LibRec智能推荐
16+阅读 · 2017年8月3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 · 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 · 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
3+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
Arxiv
13+阅读 · 2021年10月22日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
COLING2024|不平衡场景下的多模态知识图谱补全
专知会员服务
23+阅读 · 2024年3月23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 · 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 · 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
3+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员