We introduce a framework for the modeling of sequential data capturing pathways of varying lengths observed in a network. Such data are important, e.g., when studying click streams in information networks, travel patterns in transportation systems, information cascades in social networks, biological pathways or time-stamped social interactions. While it is common to apply graph analytics and network analysis to such data, recent works have shown that temporal correlations can invalidate the results of such methods. This raises a fundamental question: when is a network abstraction of sequential data justified? Addressing this open question, we propose a framework which combines Markov chains of multiple, higher orders into a multi-layer graphical model that captures temporal correlations in pathways at multiple length scales simultaneously. We develop a model selection technique to infer the optimal number of layers of such a model and show that it outperforms previously used Markov order detection techniques. An application to eight real-world data sets on pathways and temporal networks shows that it allows to infer graphical models which capture both topological and temporal characteristics of such data. Our work highlights fallacies of network abstractions and provides a principled answer to the open question when they are justified. Generalizing network representations to multi-order graphical models, it opens perspectives for new data mining and knowledge discovery algorithms.


翻译:我们引入了用于构建测算网络不同长度的相继数据路径的模型框架。 这些数据很重要, 例如, 在研究信息网络中的点击流、 运输系统中的旅行模式、 社会网络中的信息级联、 生物路径或时间标记的社会互动时, 我们引入了一个用于构建测图分析和网络分析的模型框架。 虽然对这些数据应用图解分析和网络分析是常见的, 但最近的工作表明, 时间相关性可以使这些方法的结果失效。 这就提出了一个基本问题: 当网络抽取序列数据的网络何时合理? 解决这个开放的问题, 我们提出一个框架, 将多层次、 更高订单的Markov连锁结合到一个多层次的图形模型模型中, 同时在多长度的尺度中捕捉时间相关关系。 我们开发了一个模型选择技术模型, 来推断这种模型的最佳层数, 并显示它比先前使用的Markov 命令检测技术更完美。 对路径和时间网络的八个实际数据集的应用表明, 它可以推断能够捕捉到这些数据的表层和时间特性的图形模型模型。 我们的工作突出网络抽象模型的偏差, 当这些模型可以打开网络的图象学角度时, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
【新书】贝叶斯网络进展与新应用,附全书下载
专知会员服务
118+阅读 · 2019年12月9日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
270+阅读 · 2019年10月9日
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
Area Attention
Arxiv
5+阅读 · 2019年5月23日
Arxiv
6+阅读 · 2019年4月8日
Arxiv
8+阅读 · 2014年6月27日
VIP会员
相关资讯
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员