软件学报

作者：邵豪，王伦文，朱然刚，刘辉

单位：邵豪，国防科技大学 电子对抗学院, 安徽 合肥 23003711,王伦文，国防科技大学 电子对抗学院, 安徽 合肥 23003702,朱然刚，国防科技大学 电子对抗学院, 安徽 合肥 23003703,刘辉，国防科技大学 电子对抗学院, 安徽 合肥 23003704

关键词：复杂网络;超图表示学习;重要性采样;蒙特卡洛估计;物理信息神经网络

基金：国家自然科学基金(61602491); 安徽省自然科学基金(2008085QF326)

现有的超图网络表示方法需要分析全批量节点和超边以实现跨层递归扩展邻域, 这会带来巨大的计算开销, 且因过度扩展导致更低的泛化精度. 为解决这一问题, 提出一种基于重要性采样的超图表示方法. 首先, 它将节点和超边看作是两组符合特定概率测度的独立同分布样本, 用积分形式解释超图的结构特征交互; 其次, 设计带可学习参数的邻域重要性采样规则, 根据节点和超边的物理关系和特征计算采样概率, 逐层递归采集固定数目的对象, 构造一个更小的采样邻接矩阵; 最终, 利用蒙特卡洛方法近似估计整个超图的空间特征. 此外, 借鉴PINN的优势, 将需要缩减的方差作为物理约束加入到超图神经网络中, 以获取更具泛化能力的采样规则. 多个数据集上的广泛实验表明, 所提出的方法能够获得更准确的超图表示结果, 同时具有更快的收敛速度.

来源：2024年第9期

《软件学报》期刊编辑部

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