【清华大学发布OpenNE!网络嵌入的开源工具包!这波满分!】

Python与机器学习 徐 自远 516℃

【清华大学发布OpenNE!网络嵌入的开源工具包!这波满分!】

为了方便大家对网络表示学习(NE/NRL)开展相关的实验或研究,清华大学计算机科学与技术系的研究人员在 GitHub 上发布了 NE/NRL 训练和测试框架 OpenNE,其中统一了 NE 模型输入/输出/评测接口,并且修订和复现了目前比较经典的网络表征学习模型。该项目还在持续开发中,作者还提供了与未扩展模型的比较结果。在给大家分享之前呢,小编推荐一下一个挺不错的交流宝地,里面都是一群热爱并在学习Python的小伙伴们,大几千了吧,各种各样的人群都有,特别喜欢看到这种大家一起交流解决难题的氛围,群资料也上传了好多,各种大牛解决小白的问题,这个Python群:330637182 欢迎大家进来一起交流讨论,一起进步,尽早掌握这门Python语言。

本项目是一个标准的 NE/NRL(Network Representation Learning,网络表征学习)训练和测试框架。在这个框架中,我们统一了不同 NE 模型输入和输出接口,并为每个模型提供可扩展选项。此外,我们还在这个框架中用 TensorFlow 实现了经典 NE 模型,使这些模型可以用 GPU 训练。

我们根据 DeepWalk 的设置开发了这个工具包, 实现和修改的模型包括 DeepWalk、LINE、node2vec、GraRep、TADW 和 GCN。我们还将根据已公布的 NRL 论文发表持续实现更多有代表性的 NE 模型。特别地,我们欢迎其他研究者在该框架中构建 NE 模型到这个工具包中,也会公布项目中的贡献内容。

配置需求

  • numpy==1.13.1
  • networkx==2.0
  • scipy==0.19.1
  • tensorflow==1.3.0
  • gensim==3.0.1
  • scikit-learn==0.19.0

使用

通用选项

如果想查看其它可用的 OpenNE 选项,请输入以下命令:

  • input,一个网络的输入文件;
  • graph-format,输入图的格式,类邻接表或边表;
  • output,表征的输出文件;
  • representation-size,用于学习每个节点的隐维数,默认为 128;
  • method,NE 模型的学习方法,包括 deepwalk、line、node2vec、grarep、tadw 和 gcn;
  • directed,将图转换为定向的;
  • weighted,将图加权;
  • label-file,节点标签的文件;只在测试时使用;
  • clf-ratio,节点分类的训练数据的比例;默认值为 0.5;
  • epochs,LINE 和 GCN 的训练 epoch 数;默认值为 5;

样例

在 BlogCatalog 网络上运行「node2vec」,评估多标签节点分类任务上的学习表征,并在这个项目的主目录上运行以下命令:

在 Cora 网络上运行「gcn」,并在多标签节点分类任务上评估学习表征,在这个项目的主目录上运行以下命令:

特定选项

DeepWalk 和 node2vec:

  • number-walks,每个节点起始的随机行走数目;默认值为 10;
  • walk-length,每个节点起始的随机行走步长;默认值为 80;
  • workers,平行处理的数量;默认值为 8;
  • window-size,skip-gram 模型的 window-size;默认值为 10;
  • q,只用于 node2vec;默认值为 1.0;
  • p,只用于 node2vec;默认值为 1.0;

LINE:

  • negative-ratio,默认值为 5;
  • order,1 为 1 阶模型,2 为 2 阶模型;默认值为 3;
  • no-auto-stop,训练 LINE 时不使用早期停止法;训练 LINE 的时候,对每个 epoch 计算 micro-F1。如果当前的 micro-F1 小于上一个,训练过程将使用早期停止法;

GraRep:

  • kstep,使用 k-step 转移概率矩阵(确保 representation-size%k-step == 0);

TADW:

  • lamb,lamb 是 TADW 中控制正则化项的权重的参数;

GCN:

  • feature-file,节点特征的文件;
  • epochs,GCN 的训练 epoch 数;默认值为 5;
  • dropout,dropout 率;
  • weight-decay,嵌入矩阵的 L2 损失的权重;
  • hidden,第一个隐藏层的单元数量;

输入

支持的输入格式是边表(edgelist)或类邻接表(adjlist):

默认图为非定向、未加权。这些选项可以通过设置合适的 flag 进行修改。

如果该模型需要额外的特征,支持的特征输入格式如下(feature_i 指浮点):

输出

带有 n 个节点的图的输入文件有 n+1 行。第一行的格式为:

下面 n 行的格式为:

其中,dim1, … , dimd 是 OpenNE 学到的 d 维表示。

评估

如果你想评估学得的节点表征,你可以输入节点标签。它将使用一部分节点(默认:50%)来训练分类器,在剩余的数据集上计算 F1 得分。

支持的输入标签格式为:

与其他实现进行对比

运行环境:CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v3 @ 2.40GHz

我们展示了在不同数据集上对不同方法的节点分类结果。我们将表征维度设置为 128,GraRep 中的 kstep=4,node2vec 中 p=1,q=1。

注意:GCN(半监督 NE 模型)和 TADW 需要额外的文本特征作为输入。因此,我们在 Cora 上评估这两个模型,Cora 的每个节点都有文本信息。我们使用 10% 的标注数据来训练 GCN。

BlogCatalog:10312 节点,333983 边缘,39 标签,非定向:

  • data/blogCatalog/bc_adjlist.txt
  • data/blogCatalog/bc_edgelist.txt
  • data/blogCatalog/bc_labels.txt

Wiki:2405 节点,17981 边缘,19 标签,定向:

  • data/wiki/Wiki_edgelist.txt
  • data/wiki/Wiki_category.txt

cora:2708 节点,5429 边缘,7 标签,定向:

  • data/cora/cora_edgelist.txt
  • data/cora/cora.features
  • data/cora/cora_labels.txt

引用

如果 OpenNE 对你的研究有用,请考虑引用以下论文:

谢谢阅读!原文链接:

http://m.toutiaocdn.net/group/6481847441275486733/?iid=16255108960&app=news_article&tt_from=android_share&utm_medium=toutiao_android&utm_campaign=client_share

 

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