面向大规模网络分析的贝叶斯随机块模型与算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61876069
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0605.模式识别与数据挖掘
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Stochastic blockmodeling (SBM) is an important statistical network representation model, with good representing ability, generalization ability, interpretability and flexibility, and has become an important study of network theory. However,learning the optimal SBM for a given network is a NP-hard problem. Too much computational overhead makes the existing SBM models and their learning methods can only deal effectively with small-scale networks, which results in great limitations of applications. How to significantly reduce the cost of SBM learning and making it scalable for handling large-scale networks while maintaining the good theoretical properties of SBM remains an unresolved problem. In this project, we will address this challenging task from a novel perspective of model re-parameterization, and comprehensively study related theories, models, and algorithms, by posing and investigating some fundamental research questions that to date have not been addressed in the literature. First, how to construct a re-parameterized SBM with good theoretical properties and develop its efficient learning algorithm. Second, how to analyze the two important theoretical properties, resolution limit and detectability, of the re-parameterized SBM. Third, how to extend the re-parameterized SBM to deal with complicated real-world networks, e.g., the networks with heterogeneous degree distributions and overlapped block structures and the multiplex networks containing multiple layers. Fourth, how to construct distributed and parallel learning algorithm for the re-parameterized SBM. Based on the above, a theoretical and algorithmic framework of Bayesian stochastic blockmodelling for large-scale network analysis will be established. The implementation of this project will deepen, promote and expand the studies and applications of related areas including mining and learning from large-scale network data.
随机块模型是一类重要的统计网络表示模型,具有良好的表达能力、泛化能力、可解释性和灵活性,成为网络理论的重要研究对象。为给定的网络学习到最优的随机块模型是一个NP难问题,过高的计算开销使得现有的模型和方法仅能有效处理小规模网络,具有很大的局限性。如何在保持良好理论性质的前提下,显著降低随机块模型的学习开销,使其具有处理大规模网络的可伸缩性,仍是一个未被解决的难题。针对该问题,本项目拟从模型重参化这一新的角度入手,深入开展相关理论、模型及算法的研究,解决如下关键问题:如何构造出具有良好理论性质的重参化随机块模型及高效学习算法,如何分析重参化随机块模型的分辨率限制和识别性,如何扩展重参化随机块模型以处理形式多样的网络,如何构造出重参化随机块模型的分布并行学习算法,进而建立一个面向大规模网络分析的贝叶斯随机块理论和算法框架。本项目的实施将深化拓展大规模网络数据挖掘与学习等相关领域的研究与应用。

结项摘要

复杂网络广泛存在于现实世界中。随机块模型(SBM)因具有良好的理论性质(表达能力、可解释性、泛化能力和灵活性),成为网络理论的重要研究对象。为给定的网络学习到最优的随机块模型(SBM学习)是一个NP难问题,过高的计算开销使得SBM无法处理大规模网络,限制了SBM的应用范围。如何在保持良好理论性质的前提下,显著降低SBM的学习开销,使其具有处理大规模网络的可伸缩性,仍是一个未被解决的难题。为此,本项目从模型重参化这一角度入手,从模型、算法、理论以及并行化等方面开展研究,提出了面向大规模分析的贝叶斯SBM理论和算法框架。本项目的主要创新点是:.(1)提出了重参化SBM和高效学习机制。与现有模型相比,该模型不仅保持了良好的理论性质,还具有处理大规模网络的可伸缩性,大规模提高了在普通PC上有效处理的网络的规模;.(2)提出了具有层次贝叶斯结构的无信息先验构造方法和识别性分析新方法,研究了分辨率限制和网络噪声问题;.(3)提出了度校正、属性和符号重参化SBM,以有效处理异构网络、属性网络和符号网络;.(4)提出了面向重参化随机块模型的两阶段分布并行学习算法,借助并行计算平台,进一步提升了有效处理的网络规模。.这些工作系统解决了SBM学习开销过高的问题,深化拓展大规模网络数据挖掘与学习等相关领域的研究与应用。项目组在IEEE TPAMI、IEEE TKDE、NeurIPS、AAAI、WWW、ICLR等人工智能和数据挖掘领域著名期刊和会议上发表署名论文35篇。其中包括:SCI论文16篇,CCF A类论文6篇,CCF B类论文9篇,CCF C类论文11篇,中科院一区论文7篇、二区3篇。获得2021年吉林省自然科学一等奖1项、2020年中国商业联合会科学技术奖一等奖1项。这些工作引起了国内外同行的广泛关注,相关工作多次被国内外著名科研机构、著名学者以及人工智能、深度学习、数据挖掘等领域的顶级期刊和会议论文介绍、评价和对比。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(14)
专利数量(6)
Leveraging implicit relations for recommender systems
利用推荐系统的隐式关系
  • DOI:
    10.1016/j.ins.2021.07.084
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Information Sciences
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Anchen Li;Bo Yang;Huan Huo;Farookh Khadeer Hussain
  • 通讯作者:
    Farookh Khadeer Hussain
HSR: Hyperbolic Social Recommender
HSR:双曲线社交推荐器
  • DOI:
    10.1016/j.ins.2021.11.040
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Information Sciences
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Anchen Li;Bo Yang;Farookh Khadeer Hussain;Huan Huo
  • 通讯作者:
    Huan Huo
Mining Spatiotemporal Diffusion Network: A New Framework of Active Surveillance Planning
采矿时空扩散网络:主动监控规划的新框架
  • DOI:
    10.1109/access.2019.2927878
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Access
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Hechang Chen;Bo Yang;Jiming Liu;Xiao-Nong Zhou;Philip S. Yu
  • 通讯作者:
    Philip S. Yu
面向小样本目标检测任务的自适应特征重构算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    山东大学学报(工学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘丁菠;刘学艳;于东然;杨博;李伟
  • 通讯作者:
    李伟
GSIRec: Learning with graph side information for recommendation
GSIRec:利用图边信息进行学习以进行推荐
  • DOI:
    10.1007/s11280-021-00910-6
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    World Wide Web
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Anchen Li;Bo Yang
  • 通讯作者:
    Bo Yang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

新型液态固定化脂肪酶制备及其稳定性的研究
  • DOI:
    10.3847/2041-8213/aac38d
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国油脂
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李振城;李志刚;严永鸿;杨博;王永华
  • 通讯作者:
    王永华
西安曲江文化产业园区的运营效果评价及对策建议
  • DOI:
    10.1016/j.aim.2019.106815
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    第六届(2011)中国管理学年会——城市与区域管理分会场论文集
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱海霞;杨博;权东计;王峰
  • 通讯作者:
    王峰
剪切波速液化判别方法对粉砂及粉土适用性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    地震工程与工程振动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董林;夏坤;李少华;杨博
  • 通讯作者:
    杨博
Adaptive fuzzy sliding mode ac
自适应模糊滑模交流
  • DOI:
    10.1016/j.compstruct.2019.111672
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    关新平*;杨博;赵滨;冯刚;陈
  • 通讯作者:
新兴矿薄煤层开采的冲击地压特征分析
  • DOI:
    10.1088/0957-0233/23/7/074008
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    煤矿安全
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖广智;刘晓斐;杨博
  • 通讯作者:
    杨博

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

杨博的其他基金

融合深度学习和贝叶斯优化的网络优化理论与方法
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向流行病防控的大规模人口动态接触网络建模与挖掘方法
  • 批准号:
    61572226
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大规模复杂网络的多元结构发现方法及应用研究
  • 批准号:
    61373053
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    76.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高速汽车外流场表面压力谱解耦及气动噪声特性研究
  • 批准号:
    50905070
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于马尔科夫链亚稳性的复杂网络簇结构识别理论及新方法研究
  • 批准号:
    60873149
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于移动Agent的分布式优化问题求解
  • 批准号:
    60503016
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码