[發明專利]一種融合多空間特征的網絡對齊模型及其應用

在審

• 申請號: 202210526911.2
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114840775A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 甄紫旭;武南南;王文俊;王盈輝
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F16/9536
• 分類號: G06F16/9536;G06F16/955;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 韓帥

1.一種融合多空間特征的網絡對齊模型，所述模型通過網絡中節點的錨鏈接預測判斷其余節點是否為現實世界同一實體，其特征在于，所述模型通過如下步驟實現：

多空間表示學習：給定兩個輸入網絡G^s和G^t，同時學習網絡空間中的規則結構和層級結構特征，對原始網絡在不同幾何空間上進行卷積來獲取網絡中節點的鄰居信息，得到每個節點的歐氏空間嵌入表示和雙曲空間嵌入表示：

跨空間映射：由于兩個網絡G^s和G^t的嵌入表示是在不同潛在空間分別學習的，空間分布會有差異，將兩個網絡歐氏空間和雙曲空間的嵌入分別映射至相同幾何空間的潛在空間中；

跨空間融合：基于映射之后的網絡嵌入，對每個網絡的歐氏空間網絡嵌入和雙曲空間網絡嵌入進行融合，以促進兩個幾何空間之間的信息交互，達到捕捉不同結構特征的目的；

錨鏈接預測：為了完成網絡對齊任務，采用一個多層感知機來預測任意一對來自G^s和G^t的節點對之間是否存在錨鏈接。

2.一種融合多空間特征的網絡對齊模型應用，其特征在于：

將歐氏空間網絡和雙曲空間網絡嵌入已知網絡的錨節點中進行多空間網絡結構表示；

通過多空間網絡結構表示的節點信息進行跨空間映射；即：

所述歐氏空間網絡的映射函數通過如下約束得到：

其中：|·|_F為兩個網絡嵌入表示之間的歐氏空間距離矩陣，Γ_E為φ_E(·)的參數；

所述雙曲空間的映射函數通過如下約束得到：

其中：φ_H(·)為雙曲空間映射函數，為雙曲空間距離；

通過如下公式對歐式空間網絡嵌入結構表示和雙曲空間網絡嵌入結構表示進行跨空間融合；

其中：H^t,H^s為雙曲空間網絡嵌入，Z^s,Z^t為歐氏空間網絡嵌入；

通過如下公式預測節點是否為錨鏈接；

其中：[·||·]表示嵌入的串聯W和b為可訓練參數，Y是潛在錨鏈接集合。

3.根據權利要求1所述的一種融合多空間特征的網絡對齊模型，其特征在于：所述歐式空間網絡嵌入過程：

對已知每個網絡可矩陣表示：鄰接矩陣A和節點特征矩陣X，對節點特征矩陣X中的每一行x_i表示節點的特征；對鄰接矩陣A進行歸一化：

其中：I為單位矩陣，D∈R^n×n為對角度矩陣；

對節點特征矩陣進行圖卷積得到歐氏空間中的網絡結構表示，

其中：為指定層的歐氏空間參數矩陣；σ(·)為一個非線性函數，例如：ReLU(·)＝max(0,·)；Z^l∈R^n×d為第l層的節點嵌入矩陣，輸入層Z⁰＝X；d為每一個節點嵌入的維度。

4.根據權利要求1所述的一種融合多空間特征的網絡對齊模型，其特征在于：所述雙曲空間網絡嵌入過程：

通過如下公式將其映射到雙曲空間

其中，為向量v的模。

對于給定的網絡，一個(l+1)層GCN在雙曲空間中生成節點嵌入矩陣所示：

其中：為雙曲線性變換，AGG(·)為雙曲空間的鄰域聚合操作，則為雙曲非線性激活函數；

雙曲線性變換先用對數映射將雙曲空間中的點映射到切線空間，在切線空間上做線性變換；再用指數映射將切線空間中的向量投影回雙曲流形，具體公式如下：

其中：H為輸入雙曲空間網絡嵌入；

雙曲鄰域聚合通過將它們映射到原點的切線空間，使用連接和歐幾里德多層感知器計算它們之間的權重，計算方式如下：