Although Graph Neural Networks (GNNs) have become the dominant approach for graph representation learning, their performance on link prediction tasks does not always surpass that of traditional heuristic methods such as Common Neighbors and Jaccard Coefficient. This is mainly because existing GNNs tend to focus on learning local node representations, making it difficult to effectively capture structural relationships between node pairs. Furthermore, excessive reliance on local neighborhood information can lead to over-smoothing. Prior studies have shown that introducing global structural encoding can partially alleviate this issue. To address these limitations, we propose a Community-Enhanced Link Prediction (CELP) framework that incorporates community structure to jointly model local and global graph topology. Specifically, CELP enhances the graph via community-aware, confidence-guided edge completion and pruning, while integrating multi-scale structural features to achieve more accurate link prediction. Experimental results across multiple benchmark datasets demonstrate that CELP achieves superior performance, validating the crucial role of community structure in improving link prediction accuracy.


翻译:尽管图神经网络(GNNs)已成为图表示学习的主导方法,但它们在链路预测任务上的性能并不总是超越传统的启发式方法,如共同邻居(Common Neighbors)和杰卡德系数(Jaccard Coefficient)。这主要是因为现有的GNNs倾向于专注于学习局部节点表示,难以有效捕捉节点对之间的结构关系。此外,过度依赖局部邻域信息可能导致过度平滑问题。先前的研究表明,引入全局结构编码可以部分缓解这一问题。为了应对这些局限性,我们提出了一个社区增强的链路预测(CELP)框架,该框架结合社区结构来联合建模局部和全局图拓扑。具体而言,CELP通过社区感知、置信度引导的边补全与剪枝来增强图结构,同时整合多尺度结构特征,以实现更准确的链路预测。在多个基准数据集上的实验结果表明,CELP取得了优越的性能,验证了社区结构在提升链路预测准确性中的关键作用。

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