神经网络的最新进步已经解决了常见的图表问题，例如链路预测，节点分类，节点聚类，通过将实体和关系的嵌入和关系开发到向量空间中来看。绘图嵌入式对图中存在的结构信息进行编码。然后，编码嵌入式可用于预测图中的缺失链接。然而，获得图表的最佳嵌入可以是嵌入式系统中的计算具有挑战性的任务。我们在这项工作中专注的两种技术是1）节点嵌入来自随机步行的方法和2）知识图形嵌入。随机播放的嵌入物是计算地廉价的，但是是次优的，而知识图形嵌入物表现更好，但是计算得昂贵。在这项工作中，我们研究了转换从基于随机步行方法获得的节点嵌入的转换模型，以直接从知识图方法获得的嵌入，而不会增加计算成本。广泛的实验表明，所提出的变换模型可用于实时解决链路预测。

越来越多的语义资源提供了人类知识的宝贵储存;但是，错误条目的概率随着尺寸的增加而增加。因此，识别给定知识库的潜在虚假部分的方法正在成为越来越重要的感兴趣领域。在这项工作中，我们展示了对仅结构的链接分析方法的系统评估是否可以提供可扩展手段，以检测可能的异常，以及潜在的有趣的新颖关系候选者。在八种不同的语义资源中评估十三方法，包括基因本体，食品本体，海洋本体论和类似，我们证明了仅限结构的链接分析可以为数据集的子集提供可扩展的异常检测。此外，我们证明，通过考虑符号节点嵌入，可以获得预测（链接）的说明，使得该方法的该分支可能比黑盒更有价值。据我们所知，这是目前，来自不同域的语义资源的不同类型链路分析方法的适用性最广泛的系统研究之一。

Graph is an important data representation which appears in a wide diversity of real-world scenarios. Effective graph analytics provides users a deeper understanding of what is behind the data, and thus can benefit a lot of useful applications such as node classification, node recommendation, link prediction, etc. However, most graph analytics methods suffer the high computation and space cost. Graph embedding is an effective yet efficient way to solve the graph analytics problem. It converts the graph data into a low dimensional space in which the graph structural information and graph properties are maximumly preserved. In this survey, we conduct a comprehensive review of the literature in graph embedding. We first introduce the formal definition of graph embedding as well as the related concepts. After that, we propose two taxonomies of graph embedding which correspond to what challenges exist in different graph embedding problem settings and how the existing work address these challenges in their solutions. Finally, we summarize the applications that graph embedding enables and suggest four promising future research directions in terms of computation efficiency, problem settings, techniques and application scenarios.

Clustering is a fundamental problem in network analysis that finds closely connected groups of nodes and separates them from other nodes in the graph, while link prediction is to predict whether two nodes in a network are likely to have a link. The definition of both naturally determines that clustering must play a positive role in obtaining accurate link prediction tasks. Yet researchers have long ignored or used inappropriate ways to undermine this positive relationship. In this article, We construct a simple but efficient clustering-driven link prediction framework(ClusterLP), with the goal of directly exploiting the cluster structures to obtain connections between nodes as accurately as possible in both undirected graphs and directed graphs. Specifically, we propose that it is easier to establish links between nodes with similar representation vectors and cluster tendencies in undirected graphs, while nodes in a directed graphs can more easily point to nodes similar to their representation vectors and have greater influence in their own cluster. We customized the implementation of ClusterLP for undirected and directed graphs, respectively, and the experimental results using multiple real-world networks on the link prediction task showed that our models is highly competitive with existing baseline models. The code implementation of ClusterLP and baselines we use are available at https://github.com/ZINUX1998/ClusterLP.

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

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。

图表可以表示实体之间的关系信息，图形结构广泛用于许多智能任务，例如搜索，推荐和问题应答。然而，实际上大多数图形结构数据都遭受了不完整性，因此链路预测成为一个重要的研究问题。虽然提出了许多模型来用于链路预测，但以下两个问题仍然仍然较少：（1）大多数方法在不利用相关链路中使用丰富的信息，大多数方法都独立模型，并且（2）现有型号主要基于关联设计学习并没有考虑推理。通过这些问题，在本文中，我们提出了图表协作推理（GCR），它可以使用邻居与逻辑推理视角的关系中的关系推理。我们提供了一种简单的方法来将图形结构转换为逻辑表达式，以便链路预测任务可以转换为神经逻辑推理问题。我们应用逻辑受限的神经模块根据逻辑表达式构建网络架构，并使用反向传播以有效地学习模型参数，这在统一架构中桥接可分辨率的学习和象征性推理。为了展示我们工作的有效性，我们对图形相关任务进行实验，例如基于常用的基准数据集的链路预测和推荐，我们的图表合作推理方法实现了最先进的性能。

Knowledge graph (KG) is used to represent data in terms of entities and structural relations between the entities. This representation can be used to solve complex problems such as recommendation systems and question answering. In this study, a set of candidate drugs for COVID-19 are proposed by using Drug repurposing knowledge graph (DRKG). DRKG is a biological knowledge graph constructed using a vast amount of open source biomedical knowledge to understand the mechanism of compounds and the related biological functions. Node and relation embeddings are learned using knowledge graph embedding models and neural network and attention related models. Different models are used to get the node embedding by changing the objective of the model. These embeddings are later used to predict if a candidate drug is effective to treat a disease or how likely it is for a drug to bind to a protein associated to a disease which can be modelled as a link prediction task between two nodes. RESCAL performed the best on the test dataset in terms of MR, MRR and Hits@3.

图形嵌入，代表数值向量的本地和全局邻域信息，是广泛的现实系统数学建模的关键部分。在嵌入算法中，事实证明，基于步行的随机算法非常成功。这些算法通过创建许多随机步行，并重新定义步骤来收集信息。创建随机步行是嵌入过程中最苛刻的部分。计算需求随着网络的规模而增加。此外，对于现实世界网络，考虑到相同基础上的所有节点，低度节点的丰度都会造成不平衡的数据问题。在这项工作中，提出了一种计算较少且节点连接性统一抽样方法。在提出的方法中，随机步行的数量与节点的程度成比例地创建。当将算法应用于大图时，所提出的算法的优点将变得更加增强。提出了使用两个网络（即Cora和Citeseer）进行比较研究。与固定数量的步行情况相比，提出的方法需要减少50％的计算工作，以达到节点分类和链接预测计算的相同精度。

在本文中，我们介绍了一种新的基于GNN的知识图形嵌入模型，命名为WGE，以捕获聚焦的图形结构和关联的图形结构。特别是，鉴于知识图形，WGE构建一个无向实体的聚焦图，该图形将实体视为节点。此外，WGE还从关联的约束构造另一个无向图形，将实体和关系视为节点。然后，WGE提出了一种新的架构，即直接在这两个单个图表上使用两个vanilla GNNS，以更好地更新实体和关系的矢量表示，然后是加权得分函数来返回三重分数。实验结果表明，WGE在三个新的和具有挑战性的基准数据集Codex上获得最先进的表演，用于知识图形完成。

学术知识图（KGS）提供了代表科学出版物编码的知识的丰富的结构化信息来源。随着出版的科学文学的庞大，包括描述科学概念的过多的非均匀实体和关系，这些公斤本质上是不完整的。我们呈现Exbert，一种利用预先训练的变压器语言模型来执行学术知识图形完成的方法。我们将知识图形的三元组模型为文本并执行三重分类（即，属于KG或不属于KG）。评估表明，在三重分类，链路预测和关系预测的任务中，Exbert在三个学术kg完成数据集中表现出其他基线。此外，我们将两个学术数据集作为研究界的资源，从公共公共公报和在线资源中收集。

链接预测是图形上非常基本的任务。在本文中受到传统路径的方法的启发，我们提出了一种基于链路预测路径的一般和灵活的表示学习框架。具体地，我们将一对节点的表示定义为所有路径表示的广义和，每个路径表示为路径中的边缘表示的广义乘积。通过贝尔曼-Ford算法来解决最短路径问题，我们表明，所提出的路径配方可以通过广义的Bellman-Ford算法有效地解决。为了进一步提高路径制构的能力，我们提出了神经贝尔曼 - 福特网络（NBFNET），这是一种全图神经网络框架，其解决了通过广义Bellman-Ford算法中的学习运算符的路径制定。 NBFNET使用3个神经元件，即指示器，消息和聚合函数参数，即分别对应于边界条件，乘法运算符和求和运算符。 NBFNET非常一般，涵盖许多传统的基于路径的方法，并且可以应用于转导和归纳设置的同质图和多关系图（例如，知识图表）。两个均匀图表和知识图表的实验表明，所提出的NBFNET在转换和归纳设置中的大幅度优于现有方法，实现了新的最先进的结果。

知识图表（KGS）是真实世界事实的结构化表示，是融合人类知识的智能数据库，可以帮助机器模仿人类问题的方法。然而，由于快速迭代的性质以及数据的不完整，KGs通常是巨大的，并且在公斤上有不可避免的事实。对于知识图链接的预测是针对基于现有的知识推理来完成缺少事实的任务。广泛研究了两个主要的研究流：一个学习可以捕获潜在模式的实体和关系的低维嵌入，以及通过采矿逻辑规则的良好解释性。不幸的是，以前的研究很少关注异质的KG。在本文中，我们提出了一种将基于嵌入的学习和逻辑规则挖掘结合的模型，以推断在KG上。具体地，我们研究了从节点程度的角度涉及各种类型的实体和关系的异构kg中的缺失链接的问题。在实验中，我们证明了我们的DegreEmbed模型优于对现实世界的数据集的国家的最先进的方法。同时，我们模型开采的规则具有高质量和可解释性。

链路预测是预测知识图的实体之间缺失关系的任务。最近的链路预测工作已经尝试通过在神经网络架构中使用更多层来提供增加链路预测精度的模型。在本文中，我们提出了一种精炼知识图的新方法，从而可以使用相对快速的翻译模型更准确地执行链路预测操作。翻译链接预测模型，如Transe，Transh，Transd，而不是深度学习方法的复杂性较小。我们的方法使用知识图中的关系和实体的层次结构将实体信息作为辅助节点添加到图形中，并将它们连接到包含在其层级中的该信息的节点。我们的实验表明，我们的方法可以显着提高H @ 10的翻译链路预测方法的性能，MRR，MRR。

大多数知识图嵌入技术将实体和谓词视为单独的嵌入矩阵，使用聚合函数来构建输入三重的表示。但是，这些聚集是有损的，即它们没有捕获原始三元组的语义，例如谓词中包含的信息。为了消除这些缺点，当前方法从头开始学习三重嵌入，而无需利用预训练模型的实体和谓词嵌入。在本文中，我们通过从预训练的知识图嵌入中创建弱监督信号来设计一种新型的微调方法来学习三重嵌入。我们开发了一种从知识图中自动采样三联的方法，并从预训练的嵌入模型中估算了它们的成对相似性。然后将这些成对的相似性得分馈送到类似暹罗的神经结构中，以微调三重表示。我们在两个广泛研究的知识图上评估了所提出的方法，并在三重分类和三重聚类任务上显示出对其他最先进的三重嵌入方法的一致改进。

时间图代表实体之间的动态关系，并发生在许多现实生活中的应用中，例如社交网络，电子商务，通信，道路网络，生物系统等。他们需要根据其生成建模和表示学习的研究超出与静态图有关的研究。在这项调查中，我们全面回顾了近期针对处理时间图提出的神经时间依赖图表的学习和生成建模方法。最后，我们确定了现有方法的弱点，并讨论了我们最近发表的论文提格的研究建议[24]。

We present the OPEN GRAPH BENCHMARK (OGB), a diverse set of challenging and realistic benchmark datasets to facilitate scalable, robust, and reproducible graph machine learning (ML) research. OGB datasets are large-scale, encompass multiple important graph ML tasks, and cover a diverse range of domains, ranging from social and information networks to biological networks, molecular graphs, source code ASTs, and knowledge graphs. For each dataset, we provide a unified evaluation protocol using meaningful application-specific data splits and evaluation metrics. In addition to building the datasets, we also perform extensive benchmark experiments for each dataset. Our experiments suggest that OGB datasets present significant challenges of scalability to large-scale graphs and out-of-distribution generalization under realistic data splits, indicating fruitful opportunities for future research. Finally, OGB provides an automated end-to-end graph ML pipeline that simplifies and standardizes the process of graph data loading, experimental setup, and model evaluation. OGB will be regularly updated and welcomes inputs from the community. OGB datasets as well as data loaders, evaluation scripts, baseline code, and leaderboards are publicly available at https://ogb.stanford.edu.

图形嵌入是图形节点到一组向量的转换。良好的嵌入应捕获图形拓扑，节点与节点的关系以及有关图，其子图和节点的其他相关信息。如果实现了这些目标，则嵌入是网络中有意义的，可理解的，可理解的压缩表示形式，可用于其他机器学习工具，例如节点分类，社区检测或链接预测。主要的挑战是，需要确保嵌入很好地描述图形的属性。结果，选择最佳嵌入是一项具有挑战性的任务，并且通常需要领域专家。在本文中，我们在现实世界网络和人为生成的网络上进行了一系列广泛的实验，并使用选定的图嵌入算法进行了一系列的实验。根据这些实验，我们制定了两个一般结论。首先，如果需要在运行实验之前选择一种嵌入算法，则Node2Vec是最佳选择，因为它在我们的测试中表现最好。话虽如此，在所有测试中都没有单一的赢家，此外，大多数嵌入算法都具有应该调整并随机分配的超参数。因此，如果可能的话，我们对从业者的主要建议是生成几个问题的嵌入，然后使用一个通用框架，该框架为无监督的图形嵌入比较提供了工具。该框架（最近在文献中引入并在GitHub存储库中很容易获得）将分歧分数分配给嵌入，以帮助区分好的分数和不良的分数。

复杂网络分析的最新进展为不同领域的应用开辟了广泛的可能性。网络分析的功能取决于节点特征。基于拓扑的节点特征是对局部和全局空间关系和节点连接结构的实现。因此，收集有关节点特征的正确信息和相邻节点的连接结构在复杂网络分析中在节点分类和链接预测中起着最突出的作用。目前的工作介绍了一种新的特征抽象方法，即基于嵌入匿名随机步行向量上的匿名随机步行，即过渡概率矩阵（TPM）。节点特征向量由从预定义半径中的一组步行中获得的过渡概率组成。过渡概率与局部连接结构直接相关，因此正确嵌入到特征向量上。在节点识别/分类中测试了建议的嵌入方法的成功，并在三个常用的现实世界网络上进行了链接预测。在现实世界网络中，具有相似连接结构的节点很常见。因此，从类似网络中获取新网络预测的信息是一种显着特征，它使所提出的算法在跨网络概括任务方面优于最先进的算法。

由于知识图（kgs）的不完整，旨在预测kgs中未观察到的关系的零照片链接预测（ZSLP）引起了研究人员的最新兴趣。一个常见的解决方案是将关系的文本特征（例如表面名称或文本描述）用作辅助信息，以弥合所见关系和看不见的关系之间的差距。当前方法学习文本中每个单词令牌的嵌入。这些方法缺乏稳健性，因为它们遭受了量不足（OOV）的问题。同时，建立在字符n-grams上的模型具有为OOV单词生成表达式表示的能力。因此，在本文中，我们提出了一个为零链接预测（HNZSLP）的层次N-gram框架，该框架考虑了ZSLP的关系n-gram之间的依赖项。我们的方法通过首先在表面名称上构造层次n-gram图来进行起作用，以模拟导致表面名称的N-gram的组织结构。然后，将基于变压器的革兰amtransformer呈现，以建模层次n-gram图，以构建ZSLP的关系嵌入。实验结果表明，提出的HNZSLP在两个ZSLP数据集上实现了最先进的性能。