弗吉尼亚大学工程与应用科学学院教授Nikolaos Sidiropoulos通过开发一种新的计算算法,介绍了图挖掘领域的一项突破。
图挖掘是一种分析社交媒体连接或生物系统等网络的方法,可以帮助研究人员发现不同元素如何相互作用的有意义的模式。新算法解决了在大型网络中寻找紧密连接的集群(即三角密集子图)这一长期存在的挑战,这一问题在欺诈检测、计算生物学和数据分析等领域至关重要。
这项研究发表在《IEEE知识与数据工程学报》(IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering)上,由比利时鲁汶大学(KU Leuven)电子工程助理教授、曾在弗吉尼亚大学(UVA)担任研究科学家的阿里特拉·科纳尔(Aritra Konar)领导。
图挖掘算法通常专注于寻找单个点对之间的密集连接,例如经常在社交媒体上交流的两个人。然而,研究人员的新方法,被称为三角形-密度-k-子图问题,通过观察三角形连接——每对连接的三个点组成的组,更进一步。这种方法可以捕捉到更紧密的关系,比如互相交流的一小群朋友,或者在生物过程中一起工作的基因群。
电气与计算机工程系教授Sidiropoulos解释说:“我们的方法不仅关注单个连接,还考虑了三个元素如何相互作用,这对于理解更复杂的网络至关重要。”“这使我们能够找到更有意义的模式,即使是在大量数据集中。”
寻找三角形密集子图尤其具有挑战性,因为用传统方法很难有效地求解。但新的算法使用了所谓的次模松弛,这是一种巧妙的捷径,它简化了问题,使其能够在不丢失重要细节的情况下更快地解决问题。
这一突破为理解依赖于这些更深层次、多连接关系的复杂系统开辟了新的可能性。定位子群体和模式可以帮助发现欺诈中的可疑活动,识别社交媒体上的社区动态,或者帮助研究人员更精确地分析蛋白质相互作用或遗传关系。
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