Higher-order structures of networks, namely, small subgraphs of networks (also called network motifs), are widely known to be crucial and essential to the organization of networks. There has been a few work studying the community detection problem -- a fundamental problem in network analysis, at the level of motifs. In particular, higher-order spectral clustering has been developed, where the notion of motif adjacency matrix is introduced as the input of the algorithm. However, it remains largely unknown that how higher-order spectral clustering works and when it performs better than its edge-based counterpart. To elucidate these problems, we investigate higher-order spectral clustering from a statistical perspective. In particular, we theoretically study the clustering performance of higher-order spectral clustering under a weighted stochastic block model and compare the resulting bounds with the corresponding results of edge-based spectral clustering. It turns out that when the network is dense with weak signal of weights, higher-order spectral clustering can really lead to the performance gain in clustering. We also use simulations and real data experiments to support the findings.


翻译:网络的高阶结构,即网络中的小子图(也称为网络模体),被广泛认为对网络的组织至关重要。已经有一些工作研究了社区检测问题,在模体的层面上。特别是,高阶谱聚类已经被开发出来,其中引入了模体邻接矩阵作为算法的输入。然而,目前仍然不清楚高阶谱聚类的工作原理以及何时表现得比其基于边的对应物更好。为了阐明这些问题,我们从统计角度研究了高阶谱聚类。特别地,我们在加权随机块模型下理论研究了高阶谱聚类的聚类性能,并将结果与基于边的谱聚类的相应结果进行了比较。结果表明,当网络密度较大且权重信号较弱时,高阶谱聚类确实可以提高聚类性能。我们还使用模拟和真实数据实验证明了这些发现。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
47+阅读 · 2020年8月27日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
已删除
将门创投
12+阅读 · 2019年7月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月31日
Arxiv
1+阅读 · 2023年5月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月30日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月30日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月29日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月26日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
VIP会员
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
已删除
将门创投
12+阅读 · 2019年7月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员