用于数据可视化的神经网络

人工智能 神经网络 机器学习 图表 数据可视化
2021-11-08 04:26:12

在我的工作中,我们目前正在对高度互连的数据(基本上是图形)的数据可视化进行一些研究。

我们一直在实施各种不同的布局,并试图找出最适合的布局,但是,由于问题的性质——这是一个可视化的东西——我们需要想出一些自动化的方法来分析结果,所以欢迎有一堆指标来分析我们的布局。

到目前为止,最重要的指标是信息密度、边缘交叉、节点重叠和边缘长度。这给了我们一些很好的结果,并允许我们微调我们的布局算法。

然而,当一个新的图表被加载时,我们注意到人类仍然倾向于摆弄布局的结构。此外,我们的指标似乎可以很好地预测用户可能会在哪里乱七八糟。图形布局是一个棘手的问题,所以经过一番讨论,提出了将数据扔到神经网络并让它自己解决的想法。

我们都不是专家,甚至都不是人工智能方面的专家。我是接触 AI 方法最多的人。 我所做的只是简单的 NN 模型,没有卷积、反馈或前馈或任何类似的东西,但在我看来这应该是可行的。

也许是我在这里缺乏专业知识,但我找不到任何关于这种神经网络应用程序的好信息,所以我希望这里有人能指出我正确的方向。

  • 什么样的模型最适合这种情况?为什么?这实际上是可能的还是会超级复杂?有没有人尝试过这样的事情?

如果有帮助,我们的输入数据(对于 v1,我猜)将是两个可变长度数组,一个用于节点,另一个用于它们之间的关系,输出数据将是具有节点 XY 坐标的数组。

2个回答

我怀疑这个问题是NN的一个很好的应用。看看这个https://en.wikipedia.org/wiki/Force-directed_graph_drawing如果您还没有,请尝试使用 Graphviz。以有意义的方式绘制图表是出了名的困难。

另一种方法是将所有节点嵌入到 2d 或 3d 度量空间中。即对于每个节点,您将在此类空间中拥有一个点的坐标。如果您有某些丰富的节点描述符(即与每个节点、图片、文本、数字向量相关的某种信息),即使使用 NN 也可以完成。要获得良好的嵌入,您需要的信息不仅仅是节点度数或/和边缘权重。

神经网络用于通过使用自动编码来可视化高维数据它类似于主成分分析,被认为比 PCA 表现更好。自动编码将获取您的数据并将其转换为 2 或 3 维表示。由于您有一组数据,您可能想要使用LSTM您必须确保在执行反向传递时重置 LSTM 状态。但是,您可能难以解释数据的自动编码形式,因此这将是它自己的任务。