利索能及
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专利号: 202410394938X
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种融合注意力机制和图对比学习的链路预测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,通过异构群体交互图获得两个目标群体的属性矩阵和结构矩阵,分别对属性矩阵、结构矩阵进行编码操作得到两个目标群体的属性嵌入和结构嵌入;所述两个目标群体分别为用户群组和待推荐对象的候选集;

S2,采用注意力机制对待链路预测的两个目标群体进行群体学习;

S2‑1,使用线性投影将S1中的属性嵌入和结构嵌入表示转换成键向量和值向量;

S2‑2,将键向量和值向量通过s个基于Transformer的注意力模块来计算两个目标群体的s个视图表示;

S2‑3,在每个视图中,将节点表示集合作为输入,然后计算视图下每个节点的权重,并返回节点表示的加权和作为视图表示,然后计算两个目标群体视图表示的相似度得分,将相似度得分从高到低排序,选择前K个作为当前用户群组的推荐对象集合;

其中,在每个视图中,将节点表示集合作为输入,然后计算视图下每个节点的权重,并返回节点表示的加权和作为视图表示,然后计算两个目标群体视图表示的相似度得分,包括:为每个群体视图引入了一个可训练的查询向量Q,然后,使用“视图引导注意力”机制计算Q与每个节点的key向量之间的相似度,再使用Softmax函数来计算每个节点相对于Qs的注意力权重,如下所示:其中Qs是第s个视图的查询向量;

T

·是转置符号;

gp表示具有m个节点的目标群体;

vj

K1(ip,a)表示属性向量Z 的键向量;

vj

K2(ip,a)表示结构属性E 的键向量;

ω1和ω2是超参数;

是查询向量的维度的平方根,用于缩放注意力权重;

Softmax函数确保权重的有效归一化;

其中 是在第s个视图下群体gp通过对个体a的嵌入V(ip,a)进行加权求和的嵌入表示形式;

其中 表示两个嵌入向量之间的相似度得分;

是在第 个视图下群体gp通过对个体l的嵌入V(ip,l)进行加权求和的嵌入表示形式;

是在第 个视图下群体gq通过对个体l的嵌入V(ip,l)进行加权求和的嵌入表示形式;

MAX表示取最大值;

为不超过s的值;

⊙表示Hadamard乘积;

σ是Sigmoid函数;

MLP表示多层感知器。

2.根据权利要求1所述的一种融合注意力机制和图对比学习的链路预测方法,其特征在于,采用图神经网络GNN进行编码操作,对属性矩阵的编码操作如下:

其中 表示样本的双视图属性嵌入;

GNNj表示第j个图神经网络;

X表示属性矩阵;

表示属性矩阵第i个样本在目标群体第j个视图下的表示;

||·||2表示二范数;

N表示样本总数量;

对结构矩阵的编码操作如下:

其中 表示样本的双视图结构嵌入;

表示结构矩阵第i个样本在目标群体第j个视图下的表示;

A表示结构矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种融合注意力机制和图对比学习的链路预测方法,其特征在于,包括以下步骤:在属性编码过程中,过滤属性矩阵X中的高频噪声,如下所示:其中 是经过滤波处理后的属性矩阵;

Filter(L,X)表示输入矩阵X应用滤波器L进行滤波操作。

4.根据权利要求1所述的一种融合注意力机制和图对比学习的链路预测方法,其特征在于,所述使用线性投影将S1中的属性嵌入和结构嵌入表示转换成键向量和值向量,包括:对于具有属性嵌入和结构嵌入的给定节点进行转置相乘,此过程表示为:其中K1(ip,a)表示属性向量 的键向量;

K2(ip,a)表示结构属性 的键向量;

V1(ip,a)表示属性向量 的值向量;

V2(ip,a)表示结构属性 的值向量;

ip,a表示群体gp中的个体a;

K(ip,a),V(ip,a)分别是个体ip,a的Key向量和Value向量;

K,V分别表示注意力模块中的键向量和值向量;

Linear(·)表示线性投影;

表示结构矩阵第i个样本在目标群体第j个视图下的表示;

表示结构矩阵第k个样本在目标群体第l个视图下的表示;

表示结构矩阵第i个样本在目标群体第j个视图下的表示;

表示结构矩阵第k个样本在目标群体第l个视图下的表示;

i,k∈{1,2,...,N};j,l∈{1,2}。

5.根据权利要求1所述的一种融合注意力机制和图对比学习的链路预测方法,其特征在于,在所述链路预测方法的训练过程中,采用的损失函数为:其中,λ是一个权衡参数;

表示infoNCE损失, 表示Triplet损失。