如何以监督方式学习给定具有特征的节点的图?

人工智能 神经网络 深度学习 监督学习 几何深度学习 图表
2021-11-13 19:34:54

我有一个数据集,并希望能够以有监督的方式从中构建一个图表。

假设我有一个包含N个节点的数据集,每个节点有例如 10 个特征。在这 N 个节点中,我想学习一个图,即N×N邻接矩阵。所以,我从N节点,我只知道每个节点的 10 维特征向量。我不知道这些节点之间的关系,想弄清楚。

这是一个示例N=6, 但在实践中N不固定。 在此处输入图像描述

所以我想在这里得到的输出是6×6邻接矩阵,表示节点之间的关系(无向)。

注意N是任意的,不是固定的。因此,算法应该能够在任何给定的N上执行。

我的数据集已标记。对于训练数据集,我对每个输入节点集合都有所需的邻接矩阵,其中填充有01s。

然而,算法的输出也可以是一个用非整数填充的邻接矩阵[0,1],给出节点连接的某种概率(最好接近0或者1当然)。所以我可以很容易地给出一个数字作为每个节点的标签。在上面的例子中,三个连接节点的标签可以是类1, 等等。

是否有任何类型的监督学习算法(例如某种图神经网络)可以执行这些任务?

1个回答

应用“传统”深度学习方法来尝试学习邻接矩阵是完全合理的(矩阵只是向量的向量,可以展平为单个输出向量),但随着 N 获取,您可能需要大量训练数据较大。

正如您所描述的,您的输出当然可以具有邻接矩阵的形式。矩阵中的“布尔”(0 或 1)或“概率”条目是否更有用取决于最终应用程序的数据和细节。