基于矩阵分解的DeepWalk链路预测算法

Link prediction based on matrix factorization for DeepWalk
冶忠林1,2,3
曹蓉2,3,4
赵海兴1,2,3,4
张科2,3,4
朱宇2,3,4
1. 陕西师范大学 计算机学院, 西安 710119
2. 青海省藏文信息处理与机器翻译重点实验室, 西宁 810008
3. 藏文信息处理教育部重点实验室, 西宁 810008
4. 青海师范大学 计算机学院, 西宁 810008

摘要

现有的链路预测方法的数据来源主要是基于邻居、路径和随机游走的方法,使用的是节点相似性假设或者最大似然估计,尚缺少基于神经网络的链路预测研究。基于神经网络的一些研究表明,基于神经网络的DeepWalk网络表示学习算法可以更加有效地挖掘到网络中的结构特征,已有研究证明DeepWalk等同于分解目标矩阵。因此,提出了一种基于矩阵分解的DeepWalk链路预测算法(LPMF)。该算法首先基于矩阵分解的DeepWalk算法分解得到网络的表示向量;然后通过余弦相似度计算每对节点之间的相似度,构建目标网络的相似度矩阵;最后利用相似度矩阵,在三个真实的引文网络中进行链路预测实验。实验结果表明,提出的链路预测算法性能优于现存的20余种链路预测算法。这充分表明了LPMF能够有效地挖掘网络中节点之间的结构关联性,而且在实际网络的链路预测中能够发挥出较为优异的性能。

基金项目

NSFC支持项目(11661069,61763041)
国家教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT_15R40)
青海省自然科学基金资助项目(2013-Z-Y17,2014-ZJ-721)
中央高校基本科研基金资助项目(2017TS045)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2018.07.0523
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2020年第37卷 第2期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 424-429,442
文章编号: 1001-3695(2020)02-022-0424-06

发布历史

[2020-02-05] 印刷出版

引用本文

冶忠林, 曹蓉, 赵海兴, 等. 基于矩阵分解的DeepWalk链路预测算法 [J]. 计算机应用研究, 2020, 37 (2): 424-429,442. (Ye Zhonglin, Cao Rong, Zhao Haixing, et al. Link prediction based on matrix factorization for DeepWalk [J]. Application Research of Computers, 2020, 37 (2): 424-429,442. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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