شماره مدرك :
20708
شماره راهنما :
17800
پديد آورنده :
سپهري، سارا
عنوان :

بهبود كارايي محاسباتي هسته‌ي چند مقياسي كوتاه‌ترين مسير واسراشتاين براي دسته بندي گراف‌ها

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
گراف و تركيبيات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
74 ص
توصيفگر ها :
شباهت‌سنجي گراف , هسته‌هاي گراف , كوتاه‌ترين مسير , فاصله‌ي واسرشتاين , نمايش تُنُك , يادگيري ماشين بر داده‌هاي ساختاريافته
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/07/30
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
رياضي
دانشكده :
رياضي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/01
كد ايرانداك :
23178151
چكيده فارسي :
يكي از مسائل بنيادي در يادگيري ماشين بر روي داده‌هاي ساختاريافته، {مقايسه و شباهت‌سنجي ميان گراف‌ها} است. اين مسئله در بسياري از كاربردهاي عملي همچون دسته‌بندي شبكه‌هاي زيستي، تحليل شبكه‌هاي اجتماعي و تشخيص ناهنجاري‌ها اهميت دارد. يكي از رويكردهاي موفق در اين حوزه، استفاده از هسته‌هاي گرافي است كه با نگاشت ساختار گراف به فضاي ويژگي و تعريف يك تابع شباهت، امكان بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين را فراهم مي‌سازند. هدف اين پايان‌نامه مطالعه و ارزيابي هسته‌ي گراف كوتاه‌ترين مسير واسراشتاين چند مقياسي ({MWSP}) بوده است كه با بهره‌گيري از اطلاعات ساختاري در سطوح مختلف و استفاده از فاصله‌ي واسراشتاين براي مقايسه‌ي گره‌ها، توانايي بالايي در تمايز ميان گراف‌ها ايجاد مي‌كند. در پايان، با پيشنهاد {نمايش تُنُك براي ماتريس‌هاي محاسباتي}، كارايي محاسباتي اين هسته به‌طور چشمگيري بهبود يافته است؛ به‌گونه‌اي كه مصرف حافظه به ميزان قابل توجهي كاهش يافته و امكان اجراي آن بر روي مجموعه‌داده‌هاي بزرگ‌تر فراهم گرديده است.
چكيده انگليسي :
Graph-structured data have become increasingly important in modern machine learning, as many real-world systems—such as biological networks, social interactions, an‎d molecular structures—are naturally represented as graphs. A fundamental challenge in this field is to measure the similarity between graphs, which is crucial for tasks such as classification, clustering, an‎d pattern recognition. Graph kernels provide a powerful framework for this purpose by mapping graphs into a high-dimensional feature space, where similarity can be efficiently computed through kernel-based learning algorithms. This thesis focuses on the study an‎d eva‎luation of the {Multi-scale Wasserstein Shortest-Path (MWSP)} graph kernel, a recently proposed method that combines the advantages of multi-scale structural representation an‎d optimal transport theory. The MWSP kernel constructs truncated breadth-first search (BFS) trees rooted at each node to capture shortest-path patterns across multiple scales. Then, it employs the Wasserstein distance to measure the similarity between distributions of node-level embeddings, providing a fine-grained representation of both local an‎d global graph structures. This approach enhances the expressive power of graph kernels an‎d achieves high classification accuracy on a variety of benchmark datasets. In addition to reproducing an‎d analyzing the MWSP kernel, this thesis proposes an {optimized sparse matrix representation} for its computational components. The proposed modification significantly reduces memory consumption without compromising classification accuracy, thereby improving scalability an‎d enabling the kernel to be applied to larger graph datasets. Comprehensive experiments confirm that the sparse implementation maintains the effectiveness of the original MWSP kernel while achieving more efficient resource utilization.
استاد راهنما :
بهناز عمومي
استاد مشاور :
زينب مالكي
استاد داور :
حسين فلسفين , نيلوفر احمدي پور
لينک به اين مدرک :

بازگشت