改进的随机游走图采样算法:解决现有问题与新方法

0 下载量 171 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 388KB PDF 举报
"基于随机游动的图采样是当前在大规模图数据处理中被广泛采纳的基本技术,用于高效地收集均匀节点样本。本文主要针对三种常用的随机游动图采样算法进行深入分析:重权随机游动(Re-weighted Random Walk, RW)、Metropolis-Hastings随机游动(Metropolis-Hastings Random Walk, MH)以及最大度随机游动(Maximum Degree Random Walk, MD)。 首先,作者指出这三种算法在实际应用中存在一些局限性。RW算法可能过于偏向于频繁访问高度连接的节点,导致采样结果非均匀;MH算法虽然能够提供更好的全局采样效果,但由于其接受/拒绝机制,采样效率可能会降低;而MD算法虽然简单易实现,但它可能导致采样集中于具有高度连接性的局部区域,牺牲了全局视角。 为了克服这些算法的不足,本文提出了两个新的随机游动图采样方法:拒绝控制的Metropolis-Hastings算法(Rejection-Controlled Metropolis-Hastings, RCMH)和广义最大度随机游动算法(Generalized Maximum Degree Random Walk, GMD)。RCMH算法通过调整接受/拒绝策略,在保持局部连通性和全局采样之间找到了一个平衡点,从而改善了RW算法的非均匀性问题,同时又避免了MH算法的效率瓶颈。另一方面,GMD算法则在保留MD算法的优点——对全局结构的敏感性的同时,通过更精细的设计来减少局部聚集现象,使得采样更具多样性。 本文不仅对现有随机游动图采样算法进行了深入剖析,还提出了创新的方法来改进其性能,为大规模图数据的分析和挖掘提供了更为有效和均衡的工具。这不仅有助于提高图采样的效率,也对实际应用中的网络数据分析、推荐系统和社交网络研究等领域具有重要意义。"