• شماره ركورد
    25544
  • شماره راهنما
    COM2 706
  • عنوان

    تحليل انحنا در شبكه‌هاي عصبي گراف

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر - هوش مصنوعي و رباتيكز
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • تاريخ دفاع
    1404/07/28
  • صفحه شمار
    97 ص.
  • استاد راهنما
    پيمان اديبي
  • كليدواژه فارسي
    شبكه‌هاي عصبي گراف , انحنا , منيفولد ريماني , فضاي هايپربوليك , يادگيري ماشين
  • چكيده فارسي
    گراف يك ساختار رياضي است كه نمودهاي مختلفي در جهان واقع دارد. ارتباطات در شبكه‌هاي اجتماعي، نقشه‌ي راه‌ها، ساختار ملكول‌ها، روابط بين داروها و پروتئين‌ها مثال‌هاي مختلفي از كاربرد گراف‌ها در زندگي هستند. براي تحليل، مدل‌سازي و پيش‌بيني رفتار گراف‌ها با استفاده از هوش مصنوعي، از شبكه‌هاي عصبي گراف استفاده مي‌شود. با اين حال، اين شبكه‌ها با چالش‌هايي نظير دقت پايين در برخي مجموعه‌داده‌ها، بيش‌هموارسازي و بيش‌سركوبي مواجه‌اند. مطالعات پيشين نشان داده‌اند كه ميان پديده‌هاي بيش‌هموارسازي و بيش‌سركوبي و مفهوم انحناي گراف ارتباط نزديكي وجود دارد. در اين پژوهش، ابتدا يك ارزيابي انتقادي از ادعاي ارتباط ميان انحناي گراف و مسئله‌ي بيش‌سركوبي ارائه مي‌دهيم. سپس پديده‌ي بيش‌سركوبي را در يك حالت خاص و به‌صورت نظري، با استفاده از يك مجموعه‌داده‌ي مصنوعي طراحي‌شده براي اين منظور مورد بررسي قرار مي‌دهيم. علاوه بر اين، كاربرد انحناي گراف را براي بهبود دقت شبكه‌هاي عصبي گراف پويا از طريق به‌كارگيري پروفايل انحناي موضعي مورد مطالعه قرار داده و نشان مي‌دهيم كه استفاده از انحنا مي‌تواند موجب بهبود عملكرد اين شبكه‌ها شود. در ادامه، روش‌هايي همچون شبكه‌هاي پيچشي گراف هايپربوليك كه از منيفولدهاي ريماني در ساختار شبكه‌هاي عصبي گراف بهره مي‌گيرند را مورد نقد قرار مي‌دهيم. در پايان، معماري جديدي با عنوان شبكه‌ي پيچشي گراف با نقاط هسته معرفي مي‌كنيم كه عمليات پيچشي را از طريق جانشاني رأس‌هاي گراف در يك فضاي پيوسته انجام مي‌دهد.
  • كليدواژه لاتين
    Graph Convolutional Networks , Curvature , Riemannian Manifold , Hyperbolic Space , Machine Learning
  • عنوان لاتين
    Curvature Analysis in Graph Neural Networks
  • گروه آموزشي
    مهندسي هوش مصنوعي
  • چكيده لاتين
    A graph is a mathematical structure that has various manifestations in the real world. Connections in social networks, road maps, molecular structures, an‎d relationships between drugs an‎d proteins are different examples of how graphs are used in real life. To analyze, model, an‎d predict the behavior of graphs using artificial intelligence, Graph Neural Networks are employed. However, these networks face challenges such as low accuracy on certain datasets, over-smoothing, an‎d over-squashing. Previous studies have shown that there is a close relationship between the phenomena of over-smoothing an‎d over-squashing an‎d the concept of graph curvature. In this research, we first provide a critical eva‎luation of the claimed relationship between graph curvature an‎d the over-squashing problem. Then, we theoretically examine the over-squashing phenomenon in a specific case using a synthetic designed dataset created for this purpose. In addition, we study the application of graph curvature to improve the accuracy of dynamic graph neural networks through the use of local curvature profiles, an‎d we demonstrate that employing curvature can enhance the performance of these networks. Furthermore, we critique methods such as hyperbolic graph convolutional networks, which utilize Riemannian manifolds in the structure of graph neural networks. Finally, we introduce a new architecture called the Graph Convolution Network with Kernel Points, which performs the convolution operation by embedding graph nodes into a continuous space.
  • تعداد فصل ها
    7
  • فهرست مطالب pdf
    153187
  • نويسنده

    حسيني بهارانچي، سيداميرحسين