Restricción simétrica no negativa de factorización de matrices con autoencoders profundos para detección de comunidades
Autores: Zhang, Wei; Yu, Shanshan; Wang, Ling; Guo, Wei; Leung, Man-Fai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Restricción simétrica no negativa de factorización de matrices con autoencoders profundos para detección de comunidades
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Detección de comunidades
Factorización de matrices no negativas
Autoencoders profundos
Regularizador de grafos
Regularizador de simetría
Modelo CSDNMF
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, la detección de comunidades ha surgido como un área de investigación prominente en el análisis de estructuras de redes complejas. Los modelos de detección de comunidades basados en factorización de matrices no negativas (NMF) son superficiales y no logran descubrir completamente la estructura interna de las redes complejas. Por lo tanto, este artículo presenta una nueva factorización de matrices no negativas simétrica con autoencoders profundos (CSDNMF) como solución a este problema. El modelo posee las siguientes ventajas: (1) Al integrar un autoencoder profundo para discernir los atributos latentes que conectan la red original y las asignaciones de comunidades, captura hábilmente información jerárquica. (2) La introducción de un regularizador de grafo facilita una comprensión exhaustiva de la estructura de la comunidad inherente dentro de la red objetivo. (3) Al integrar un regularizador de simetría, se aumenta la capacidad del modelo para aprender redes no dirigidas, facilitando así la detección precisa de la simetría dentro de la red objetivo. El modelo CSDNMF propuesto muestra un rendimiento superior en la detección de comunidades en comparación con los modelos de vanguardia, como se demuestra en ocho resultados experimentales realizados en redes del mundo real.
Descripción
Recientemente, la detección de comunidades ha surgido como un área de investigación prominente en el análisis de estructuras de redes complejas. Los modelos de detección de comunidades basados en factorización de matrices no negativas (NMF) son superficiales y no logran descubrir completamente la estructura interna de las redes complejas. Por lo tanto, este artículo presenta una nueva factorización de matrices no negativas simétrica con autoencoders profundos (CSDNMF) como solución a este problema. El modelo posee las siguientes ventajas: (1) Al integrar un autoencoder profundo para discernir los atributos latentes que conectan la red original y las asignaciones de comunidades, captura hábilmente información jerárquica. (2) La introducción de un regularizador de grafo facilita una comprensión exhaustiva de la estructura de la comunidad inherente dentro de la red objetivo. (3) Al integrar un regularizador de simetría, se aumenta la capacidad del modelo para aprender redes no dirigidas, facilitando así la detección precisa de la simetría dentro de la red objetivo. El modelo CSDNMF propuesto muestra un rendimiento superior en la detección de comunidades en comparación con los modelos de vanguardia, como se demuestra en ocho resultados experimentales realizados en redes del mundo real.