垃圾邮件是困扰网络规模的数字平台的一个严重问题,可促进用户内容创建和分发。它损害了平台的完整性,推荐和搜索等服务的性能以及整体业务。垃圾邮件发送者从事各种与非垃圾邮件发送者不同的虐待和回避行为。用户的复杂行为可以通过富含节点和边缘属性的异质图很好地表示。学会在网络尺度平台的图表中识别垃圾邮件发送者,因为其结构上的复杂性和大小。在本文中,我们提出了塞纳河(使用相互作用网络检测垃圾邮件检测),这是一个新的图形框架上的垃圾邮件检测模型。我们的图形同时捕获了丰富的用户的详细信息和行为,并可以在十亿个尺度的图表上学习。我们的模型考虑了邻域以及边缘类型和属性,从而使其可以捕获广泛的垃圾邮件发送者。塞纳河(Seine)经过数千万节点和数十亿个边缘的真实数据集的培训,获得了80%的召回率,并以1%的假阳性率获得了80%的召回率。塞纳河(Seine)在公共数据集上的最先进技术实现了可比的性能,同时务实可用于大规模生产系统。
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在线零售平台,积极检测交易风险至关重要,以提高客户体验,并尽量减少财务损失。在这项工作中,我们提出了一种可解释的欺诈行为预测框架,主要由探测器和解释器组成。 Xfraud探测器可以有效和有效地预测进货交易的合法性。具体地,它利用异构图形神经网络来从事务日志中的信息的非渗透键入实体中学习表达式表示。 Xfraud中的解释器可以从图表中生成有意义和人性化的解释,以便于业务部门中的进一步进程。在我们对具有高达11亿节点和37亿边缘的实际交易网络上的Xfraud实验中,XFraud能够在许多评估度量中倾销各种基线模型,同时在分布式设置中剩余可扩展。此外,我们表明,XFraud解释者可以通过定量和定性评估来显着帮助业务分析来产生合理的解释。
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异质图卷积网络在解决异质网络数据的各种网络分析任务方面已广受欢迎,从链接预测到节点分类。但是,大多数现有作品都忽略了多型节点之间的多重网络的关系异质性,而在元路径中,元素嵌入中关系的重要性不同,这几乎无法捕获不同关系跨不同关系的异质结构信号。为了应对这一挑战,这项工作提出了用于异质网络嵌入的多重异质图卷积网络(MHGCN)。我们的MHGCN可以通过多层卷积聚合自动学习多重异质网络中不同长度的有用的异质元路径相互作用。此外,我们有效地将多相关结构信号和属性语义集成到学习的节点嵌入中,并具有无监督和精选的学习范式。在具有各种网络分析任务的五个现实世界数据集上进行的广泛实验表明,根据所有评估指标,MHGCN与最先进的嵌入基线的优势。
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多药物(定义为使用多种药物)是一种标准治疗方法,尤其是对于严重和慢性疾病。但是,将多种药物一起使用可能会导致药物之间的相互作用。药物 - 药物相互作用(DDI)是一种与另一种药物结合时的影响发生变化时发生的活性。 DDI可能会阻塞,增加或减少药物的预期作用,或者在最坏情况下,会产生不利的副作用。虽然准时检测DDI至关重要,但由于持续时间短,并且在临床试验中识别它们是时间的,而且昂贵,并且要考虑许多可能的药物对进行测试。结果,需要计算方法来预测DDI。在本文中,我们提出了一种新型的异质图注意模型Han-DDI,以预测药物 - 药物相互作用。我们建立了具有不同生物实体的药物网络。然后,我们开发了一个异质的图形注意网络,以使用药物与其他实体的关系学习DDI。它由一个基于注意力的异质图节点编码器组成,用于获得药物节点表示和用于预测药物相互作用的解码器。此外,我们利用全面的实验来评估我们的模型并将其与最先进的模型进行比较。实验结果表明,我们提出的方法Han-DDI的表现可以显着,准确地预测DDI,即使对于新药也是如此。
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Anomaly analytics is a popular and vital task in various research contexts, which has been studied for several decades. At the same time, deep learning has shown its capacity in solving many graph-based tasks like, node classification, link prediction, and graph classification. Recently, many studies are extending graph learning models for solving anomaly analytics problems, resulting in beneficial advances in graph-based anomaly analytics techniques. In this survey, we provide a comprehensive overview of graph learning methods for anomaly analytics tasks. We classify them into four categories based on their model architectures, namely graph convolutional network (GCN), graph attention network (GAT), graph autoencoder (GAE), and other graph learning models. The differences between these methods are also compared in a systematic manner. Furthermore, we outline several graph-based anomaly analytics applications across various domains in the real world. Finally, we discuss five potential future research directions in this rapidly growing field.
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社交机器人被称为社交网络上的自动帐户,这些帐户试图像人类一样行事。尽管图形神经网络(GNNS)已大量应用于社会机器人检测领域,但大量的领域专业知识和先验知识大量参与了最先进的方法,以设计专门的神经网络体系结构,以设计特定的神经网络体系结构。分类任务。但是,在模型设计中涉及超大的节点和网络层,通常会导致过度平滑的问题和缺乏嵌入歧视。在本文中,我们提出了罗斯加斯(Rosgas),这是一种新颖的加强和自我监督的GNN Architecture搜索框架,以适应性地指出了最合适的多跳跃社区和GNN体系结构中的层数。更具体地说,我们将社交机器人检测问题视为以用户为中心的子图嵌入和分类任务。我们利用异构信息网络来通过利用帐户元数据,关系,行为特征和内容功能来展示用户连接。 Rosgas使用多代理的深钢筋学习(RL)机制来导航最佳邻域和网络层的搜索,以分别学习每个目标用户的子图嵌入。开发了一种用于加速RL训练过程的最接近的邻居机制,Rosgas可以借助自我监督的学习来学习更多的判别子图。 5个Twitter数据集的实验表明,Rosgas在准确性,训练效率和稳定性方面优于最先进的方法,并且在处理看不见的样本时具有更好的概括。
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Nowadays, fake news easily propagates through online social networks and becomes a grand threat to individuals and society. Assessing the authenticity of news is challenging due to its elaborately fabricated contents, making it difficult to obtain large-scale annotations for fake news data. Due to such data scarcity issues, detecting fake news tends to fail and overfit in the supervised setting. Recently, graph neural networks (GNNs) have been adopted to leverage the richer relational information among both labeled and unlabeled instances. Despite their promising results, they are inherently focused on pairwise relations between news, which can limit the expressive power for capturing fake news that spreads in a group-level. For example, detecting fake news can be more effective when we better understand relations between news pieces shared among susceptible users. To address those issues, we propose to leverage a hypergraph to represent group-wise interaction among news, while focusing on important news relations with its dual-level attention mechanism. Experiments based on two benchmark datasets show that our approach yields remarkable performance and maintains the high performance even with a small subset of labeled news data.
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保持个人特征和复杂的关系,广泛利用和研究了图表数据。通过更新和聚合节点的表示,能够捕获结构信息,图形神经网络(GNN)模型正在获得普及。在财务背景下,该图是基于实际数据构建的,这导致复杂的图形结构,因此需要复杂的方法。在这项工作中,我们在最近的财务环境中对GNN模型进行了全面的审查。我们首先将普通使用的财务图分类并总结每个节点的功能处理步骤。然后,我们总结了每个地图类型的GNN方法,每个区域的应用,并提出一些潜在的研究领域。
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Graph Neural Networks (GNNs) have become increasingly important in recent years due to their state-of-the-art performance on many important downstream applications. Existing GNNs have mostly focused on learning a single node representation, despite that a node often exhibits polysemous behavior in different contexts. In this work, we develop a persona-based graph neural network framework called PersonaSAGE that learns multiple persona-based embeddings for each node in the graph. Such disentangled representations are more interpretable and useful than a single embedding. Furthermore, PersonaSAGE learns the appropriate set of persona embeddings for each node in the graph, and every node can have a different number of assigned persona embeddings. The framework is flexible enough and the general design helps in the wide applicability of the learned embeddings to suit the domain. We utilize publicly available benchmark datasets to evaluate our approach and against a variety of baselines. The experiments demonstrate the effectiveness of PersonaSAGE for a variety of important tasks including link prediction where we achieve an average gain of 15% while remaining competitive for node classification. Finally, we also demonstrate the utility of PersonaSAGE with a case study for personalized recommendation of different entity types in a data management platform.
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图形离群值检测是一项具有许多应用程序的新兴但至关重要的机器学习任务。尽管近年来算法扩散,但缺乏标准和统一的绩效评估设置限制了它们在现实世界应用中的进步和使用。为了利用差距,我们(据我们所知)(据我们所知)第一个全面的无监督节点离群值检测基准为unod,并带有以下亮点:(1)评估骨架从经典矩阵分解到最新图形神经的骨架的14个方法网络; (2)在现实世界数据集上使用不同类型的注射异常值和自然异常值对方法性能进行基准测试; (3)通过在不同尺度的合成图上使用运行时和GPU存储器使用算法的效率和可扩展性。基于广泛的实验结果的分析,我们讨论了当前渠道方法的利弊,并指出了多个关键和有希望的未来研究方向。
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检测欺诈性交易是控制​​电子商务市场风险的重要组成部分。除了已经在生产中部署的基于规则和机器学习过滤器外,我们还希望使用图形神经网络(GNN)进行有效的实时推理,这对于在事务图中捕获多跃风风险传播非常有用。但是,在生产中实施GNN时出现了两个挑战。首先,在消息传递中不应考虑以预测过去中的动态图中的未来信息。其次,图形查询和GNN模型推断的延迟通常高达数百毫秒,这对于某些关键的在线服务来说是昂贵的。为了应对这些挑战,我们提出了一个批处理和实时的成立图拓扑(BRIGHT)框架,以进行端到端的GNN学习,以允许有效的在线实时推理。 Bright框架由图形转换模块(两阶段有向图)和相应的GNN体系结构(Lambda神经网络)组成。两阶段的指示图保证了通过邻居传递的信息仅来自历史支付交易。它分别由代表历史关系和实时链接的两个子图组成。 Lambda神经网络将推断分为两个阶段:实体嵌入的批次推断和交易预测的实时推断。我们的实验表明,在平均W.R.T.〜精确度中,BRIGHT优于基线模型> 2 \%。此外,BRIGHT在实时欺诈检测上在计算上是有效的。关于端到端性能(包括邻居查询和推理),BRIGHT可以将P99延迟降低> 75 \%。对于推理阶段,与传统GNN相比,我们的加速平均为7.8美元。
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Graph neural networks (GNNs) have received remarkable success in link prediction (GNNLP) tasks. Existing efforts first predefine the subgraph for the whole dataset and then apply GNNs to encode edge representations by leveraging the neighborhood structure induced by the fixed subgraph. The prominence of GNNLP methods significantly relies on the adhoc subgraph. Since node connectivity in real-world graphs is complex, one shared subgraph is limited for all edges. Thus, the choices of subgraphs should be personalized to different edges. However, performing personalized subgraph selection is nontrivial since the potential selection space grows exponentially to the scale of edges. Besides, the inference edges are not available during training in link prediction scenarios, so the selection process needs to be inductive. To bridge the gap, we introduce a Personalized Subgraph Selector (PS2) as a plug-and-play framework to automatically, personally, and inductively identify optimal subgraphs for different edges when performing GNNLP. PS2 is instantiated as a bi-level optimization problem that can be efficiently solved differently. Coupling GNNLP models with PS2, we suggest a brand-new angle towards GNNLP training: by first identifying the optimal subgraphs for edges; and then focusing on training the inference model by using the sampled subgraphs. Comprehensive experiments endorse the effectiveness of our proposed method across various GNNLP backbones (GCN, GraphSage, NGCF, LightGCN, and SEAL) and diverse benchmarks (Planetoid, OGB, and Recommendation datasets). Our code is publicly available at \url{https://github.com/qiaoyu-tan/PS2}
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近年来,异构图形神经网络(HGNNS)一直在开花,但每个工作所使用的独特数据处理和评估设置会让他们的进步完全了解。在这项工作中,我们通过使用其官方代码,数据集,设置和超参数来展示12个最近的HGNN的系统再现,揭示了关于HGNN的进展的令人惊讶的结果。我们发现,由于设置不当,简单的均匀GNN,例如GCN和GAT在很大程度上低估了。具有适当输入的GAT通常可以匹配或优于各种场景的所有现有HGNN。为了促进稳健和可重复的HGNN研究,我们构建异构图形基准(HGB),由具有三个任务的11个不同数据集组成。 HGB标准化异构图数据分割,特征处理和性能评估的过程。最后,我们介绍了一个简单但非常强大的基线简单 - HGN - 这显着优于HGB上以前的所有模型 - 以加速未来HGNN的进步。
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近年来,由于图表代表学习的出色表现,图形神经网络(GNN)技术在许多真实情景中获得了相当大的兴趣,例如推荐系统和社交网络。在推荐系统中,主要挑战是从其互动中学习有效的用户/项目表示。但是,由于它们对数据集和评估度量的差异,比较使用GNNS用于推荐系统的GNN的许多出版物。此外,其中许多只提供了一个演示,以对小型数据集进行实验,这很远可在现实世界推荐系统中应用。为了解决这个问题,我们介绍了Graph4Rec,这是一个Universal Toolkit,它统一地将GNN模型培训到以下部分:图表输入,随机步行生成,自我图形生成,对生成和GNNS选择。从这个训练管道,可以通过一些配置轻松建立自己的GNN模型。此外,我们开发了一个大规模的图形引擎和参数服务器,以支持分布式GNN培训。我们进行系统和全面的实验,以比较不同GNN模型在不同规模中的若干场景中的性能。证明了广泛的实验以识别GNN的关键组分。我们还尝试弄清楚稀疏和密集的参数如何影响GNN的性能。最后,我们研究了包括负面采样,自我图形建设顺序和温暖开始策略的方法,以找到更有效和高效的GNNS在推荐系统上做法。我们的工具包基于PGL HTTPS://github.com/paddlePaddle/pgl,并且在https://github.com/paddlepaddle/pgl/tree/main/apps/graph4rec中打开代码。
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尽管与以太坊这样的加密货币交易变得越来越普遍,但欺诈和其他犯罪交易并不少见。图分析算法和机器学习技术检测到导致大型交易网络网络钓鱼的可疑交易。已经提出了许多图形神经网络(GNN)模型将深度学习技术应用于图形结构。尽管在以太坊交易网络中使用GNN模型进行了网络钓鱼检测的研究,但尚未研究针对顶点和边缘数量的规模以及标签不平衡的模型。在本文中,我们比较了GNN模型在实际以太坊交易网络数据集和网络钓鱼报告的标签数据上的模型性能,以详尽地比较和验证哪些GNN模型和超参数产生最佳精度。具体而言,我们评估了代表性同质GNN模型的模型性能,该模型考虑了单型节点和边缘以及支持不同类型的节点和边缘的异质GNN模型。我们表明,异质模型比同质模型具有更好的模型性能。特别是,RGCN模型在整体指标中取得了最佳性能。
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图表表示学习是一种快速增长的领域,其中一个主要目标是在低维空间中产生有意义的图形表示。已经成功地应用了学习的嵌入式来执行各种预测任务,例如链路预测,节点分类,群集和可视化。图表社区的集体努力提供了数百种方法,但在所有评估指标下没有单一方法擅长,例如预测准确性,运行时间,可扩展性等。该调查旨在通过考虑算法来评估嵌入方法的所有主要类别的图表变体,参数选择,可伸缩性,硬件和软件平台,下游ML任务和多样化数据集。我们使用包含手动特征工程,矩阵分解,浅神经网络和深图卷积网络的分类法组织了图形嵌入技术。我们使用广泛使用的基准图表评估了节点分类,链路预测,群集和可视化任务的这些类别算法。我们在Pytorch几何和DGL库上设计了我们的实验,并在不同的多核CPU和GPU平台上运行实验。我们严格地审查了各种性能指标下嵌入方法的性能,并总结了结果。因此,本文可以作为比较指南,以帮助用户选择最适合其任务的方法。
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事实证明,信息提取方法可有效从结构化或非结构化数据中提取三重。以(头部实体,关系,尾部实体)形式组织这样的三元组的组织称为知识图(kgs)。当前的大多数知识图都是不完整的。为了在下游任务中使用kgs,希望预测kgs中缺少链接。最近,通过将实体和关系嵌入到低维的矢量空间中,旨在根据先前访问的三元组来预测三元组,从而对KGS表示不同的方法。根据如何独立或依赖对三元组进行处理,我们将知识图完成的任务分为传统和图形神经网络表示学习,并更详细地讨论它们。在传统的方法中,每个三重三倍将独立处理,并在基于GNN的方法中进行处理,三倍也考虑了他们的当地社区。查看全文
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Nowadays, Multi-purpose Messaging Mobile App (MMMA) has become increasingly prevalent. MMMAs attract fraudsters and some cybercriminals provide support for frauds via black market accounts (BMAs). Compared to fraudsters, BMAs are not directly involved in frauds and are more difficult to detect. This paper illustrates our BMA detection system SGRL (Self-supervised Graph Representation Learning) used in WeChat, a representative MMMA with over a billion users. We tailor Graph Neural Network and Graph Self-supervised Learning in SGRL for BMA detection. The workflow of SGRL contains a pretraining phase that utilizes structural information, node attribute information and available human knowledge, and a lightweight detection phase. In offline experiments, SGRL outperforms state-of-the-art methods by 16.06%-58.17% on offline evaluation measures. We deploy SGRL in the online environment to detect BMAs on the billion-scale WeChat graph, and it exceeds the alternative by 7.27% on the online evaluation measure. In conclusion, SGRL can alleviate label reliance, generalize well to unseen data, and effectively detect BMAs in WeChat.
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点击率(CTR)预测旨在估算用户单击项目的可能性,是在线广告的重要组成部分。现有方法主要尝试从用户的历史行为中挖掘用户兴趣,这些行为包含用户直接交互的项目。尽管这些方法取得了长足的进步,但通常会受到推荐系统的直接曝光和不活动相互作用的限制,因此无法挖掘所有潜在的用户利益。为了解决这些问题,我们提出了基于邻居相互作用的CTR预测(NI-CTR),该预测在异质信息网络(HIN)设置下考虑此任务。简而言之,基于邻居相互作用的CTR预测涉及HIN目标用户项目对的本地邻域以预测其链接。为了指导当地社区的表示形式,我们从显式和隐性的角度考虑了本地邻里节点之间的不同类型的相互作用,并提出了一种新颖的图形掩盖变压器(GMT),以有效地将这些类型的交互结合到为目标用户项目对生成高度代表性的嵌入。此外,为了提高针对邻居采样的模型鲁棒性,我们在嵌入邻里的嵌入式上执行了一致性正规化损失。我们对数百万个实例进行了两个现实世界数据集进行了广泛的实验,实验结果表明,我们所提出的方法的表现明显优于最先进的CTR模型。同时,全面的消融研究验证了我们模型每个组成部分的有效性。此外,我们已经在具有数十亿用户的微信官方帐户平台上部署了此框架。在线A/B测试表明,针对所有在线基线的平均CTR改进为21.9。
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最近,图神经网络显示了建模基于网络的推荐系统中复杂拓扑结构的优势。由于节点之间的各种相互作用以及来自各种类型的节点和边缘的大量语义,因此在多重异质网络中学习表达性节点表示的研究兴趣爆发。推荐系统中最重要的任务之一是预测特定边缘类型下两个节点之间的潜在连接(即关系)。尽管现有的研究利用明确的元数据来汇总邻居,但实际上,它们仅考虑了关系内部的元数据,因此无法通过相互关联信息来利用潜在的提升。此外,在各种关系下,尤其是在越来越多的节点和边缘类型的情况下,全面利用相互关系的元数据并不总是直接的。此外,两个节点之间不同关系的贡献很难衡量。为了应对挑战,我们提出了Hybridgnn,这是一种具有混合聚集流和分层的端到端GNN模型,以在多路复用方案中充分利用异质性。具体而言,Hybridgnn应用了一个随机的关系探索模块来利用不同关系之间的多重性属性。然后,我们的模型利用在关系内的元数据和随机探索下的混合聚集流以学习丰富的语义。为了探索不同聚合流的重要性并利用多重性属性,我们提出了一个新型的分层注意模块,该模块既利用了Metapath级别的注意力和关系级的关注。广泛的实验结果表明,与几个最先进的基线相比,Hybridgnn取得了最佳性能。
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