Discovery of “comet” communities in temporal and labeled graphs Com $$^2$$ 2

Araujo, Miguel; Günnemann, Stephan; Papadimitriou, Spiros; Faloutsos, Christos; Basu, Prithwish; Swami, Ananthram; Papalexakis, Evangelos E.; Koutra, Danai

doi:10.1007/s10115-015-0847-2

Cited by 6 publications

(3 citation statements)

References 38 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…In database and data mining, there is a large body of literature on finding patterns in temporal graphs [5,25,29,38,46,47,52]. Hu et al [32] studied the problem of computing temporal join queries efficiently; the problem of finding durable triangles is a special case of the problem they studied with self-joins.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On Reporting Durable Patterns in Temporal Proximity Graphs

Agarwal,

Hu,

Sintos

et al. 2024

Proc. ACM Manag. Data

View full text Add to dashboard Cite

Finding patterns in graphs is a fundamental problem in databases and data mining. In many applications, graphs are temporal and evolve over time, so we are interested in finding durable patterns, such as triangles and paths, which persist over a long time. While there has been work on finding durable simple patterns, existing algorithms do not have provable guarantees and run in strictly super-linear time. The paper leverages the observation that many graphs arising in practice are naturally proximity graphs or can be approximated as such, where nodes are embedded as points in some high-dimensional space, and two nodes are connected by an edge if they are close to each other. We work with an implicit representation of the proximity graph, where nodes are additionally annotated by time intervals, and design near-linear-time algorithms for finding (approximately) durable patterns above a given durability threshold. We also consider an interactive setting where a client experiments with different durability thresholds in a sequence of queries; we show how to compute incremental changes to result patterns efficiently in time near-linear to the size of the changes.

show abstract

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On Reporting Durable Patterns in Temporal Proximity Graphs

Agarwal,

Hu,

Sintos

et al. 2024

Proc. ACM Manag. Data

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Sun et al ( 2007) introduce a block summary approach for dynamic graphs, extended to multiple dimensions or contexts by Jiang et al (2016). Araujo et al (2014b) also propose a block summary approach for dynamic graphs, which they later extend to multiple dimensions or contexts as represented by qualitative labels on the edges (Araujo et al 2016).…”

Section: Grouping Nodes Into Blocks In Dynamic Graphsmentioning

confidence: 99%

The minimum description length principle for pattern mining: a survey

Galbrun

2022

Data Min Knowl Disc

View full text Add to dashboard Cite

Mining patterns is a core task in data analysis and, beyond issues of efficient enumeration, the selection of patterns constitutes a major challenge. The Minimum Description Length (MDL) principle, a model selection method grounded in information theory, has been applied to pattern mining with the aim to obtain compact high-quality sets of patterns. After giving an outline of relevant concepts from information theory and coding, we review MDL-based methods for mining different kinds of patterns from various types of data. Finally, we open a discussion on some issues regarding these methods.

show abstract

“…In this paper, we are interested in a more specific problem, that of identifying the densest subgraph over time, which in some sense can be viewed as a special type of a tightly-knit evolving community. Various approaches have been proposed for discovering communities in time-evolving graphs including incremental tensor analysis (e.g., [90]).…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Storage, processing and analysis of large evolving graphs

Σεμερτζίδης¹

View full text Add to dashboard Cite

Τα τελευταία χρόνια, αυξανόμενες ποσότητες δεδομένων που αναπαριστώνται από γραφήματα διατίθενται από διάφορες πηγές, όπως τα δίκτυα κοινωνικής δικτύωσης, τα δίκτυα παραπομπής, τα δίκτυα ηλεκτρονικών υπολογιστών και τα δίκτυα υπερσύνδεσης. Η συνεχής εξέλιξη τους γίνεται ένα θέμα που προσελκύει ιδιαίτερη προσοχή και βρίσκει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών που κυμαίνονται από το μάρκετινγκ στα κοινωνικά δίκτυα έως τη διάδοση των ιών και την ψηφιακή εγκληματολογία. Αν και η ανάλυση της εξέλιξης των γραφημάτων είναι σημαντική για να κατανοήσουμε το δίκτυο, ο κύριος στόχος της έρευνας τα τελευταία χρόνια ήταν η αποτελεσματική αποθήκευση και ανάκτηση των στιγμιότυπων της εξέλιξης του γραφήματος. Επιπλέον, η επεξεργασία δεδομένων γραφημάτων μέσω μιας ποικιλίας ερωτήσεων σε γραφήματα (graph queries), όπως της προσπελασιμότητας, της εύρεσης απόστασης και μοτίβων, περιορίζεται στα στατικά γραφήματα, αφήνοντας ανεξερεύνητη την επεξεργασία ερωτήσεων στα εξελισσόμενα γραφήματα. Παρόλο που υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για την επεξεργασία στατικών γραφημάτων μέσω μιας ποικιλίας ερωτήσεων σε γραφήματα (graph queries), όπως της προσπελασιμότητας, της εύρεσης απόστασης και μοτίβων, η αναζήτηση στο ιστορικό ενός εξελισσόμενου γραφήματος είναι πολύ λιγότερο μελετημένη. Στόχος αυτής της διατριβής είναι η διαχείριση και διερεύνηση της ιστορίας ενός γραφήματος καθώς εξελίσσεται. Παρουσιάζουμε μια συμπαγή αναπαράσταση ενός εξελισσόμενου γραφήματος, όπου κάθε στοιχείο του π.χ. κόμβος ή ακμή, σημειώνεται με το σύνολο χρονικών διαστημάτων που δηλώνουν την ύπαρξη κάθε στοιχείου κατά την διάρκεια της εξέλιξης του γραφήματος. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε μελέτες διαφορετικών τρόπων εξαγωγής πληροφοριών από το εξελισσόμενο γράφημα θέτοντας διαφορετικά ερωτήματα σε μια ακολουθία στιγμιότυπων γραφημάτων. Αναφερόμαστε σε τέτοιου είδους ερωτήματα ως ιστορικά ερωτήματα (historical queries). Συγκεκριμένα, παρουσιάζουμε πρώτα ιστορικά ερωτήματα διάσχισης ενός γραφήματος που λαμβάνουν υπόψη τις διαδρομές που υπήρχαν σε επαρκή αριθμό στιγμιότυπων του γραφήματος. Χρησιμοποιούμε παραλλαγές δύο τύπων ιστορικών ερωτήσεων διάσχισης, της προσβασιμότητας και της εύρεσης συντομότερων διαδρομών. Τα ερωτήματα ιστορικής προσβασιμότητας ρωτούν αν δύο κόμβοι συνδέονται είτε σε κάποια χρονική στιγμή, είτε σε όλες τις χρονικές στιγμές ή σε επαρκή αριθμό χρονικών στιγμών, ενώ τα ιστορικά ερωτήματα εύρεσης συντομότερων διαδρομών ζητούν τη συντομότερη διαδρομή μεταξύ δύο κόμβων θέτοντας περιορισμούς ως προς τη διάρκεια ζωής αυτών των διαδρομών. Παρέχουμε αποτελεσματικούς αλγόριθμους για την υποστήριξη ιστορικών ερωτημάτων διάσχισης σε γραφήματα. Προτείνουμε αποτελεσματικές υλοποιήσεις των αλγορίθμων μας που κάνουν χρήση χρονικών ευρετηρίων σε συστήματα που βρίσκονται εξολοκλήρου στη μνήμη και σε συστήματα βάσεων γραφημάτων. Στη συνέχεια, παρουσιάζουμε μια εκτενή πειραματική αξιολόγηση διαφόρων πτυχών της προσέγγισής μας. Ορίζουμε επίσης το νέο πρόβλημα της εύρεσης των k πιο ανθεκτικών ισομορφικών γραφημάτων ενός μοτίβου εισόδου, δηλαδή την εύρεση των γραφημάτων που είναι ισομορφικά με το μοτίβο εισόδου και υπάρχουν για το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Η εύρεση τέτοιων γραφημάτων είναι σημαντική για την κατανόηση του δικτύου και μπορεί να είναι κρίσιμη για πολλές εφαρμογές. Εφαρμόζοντας τις προηγούμενες προσεγγίσεις στο πρόβλημα εύρεσης ισομορφικών γραφημάτων ενός μοτίβου εισόδου σε κάθε στιγμιότυπο και τη συγκέντρωση των αποτελεσμάτων, είναι υπολογιστικά ακριβό για μεγάλα δίκτυα. Αυτό συμβαίνει γιατί όλα τα ισομορφικά γραφήματα του μοτίβου εισόδου πρέπει να βρεθούν σε κάθε στιγμιότυπο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εμφανίζονται μόνο μία φορά. Για τον λόγο αυτό, προτείνουμε μια νέα αποδοτική και αποτελεσματική προσέγγιση που χρησιμοποιεί κατάλληλα χρονικά ευρετήρια για να μειώνει τον χώρο αναζήτησης όπως και στρατηγικές αναζήτησης για να υπολογίζει τη διάρκεια ζωής των γραφημάτων που αναζητούμε. Επιπλέον, μελετάμε το πρόβλημα της εύρεσης του συνόλου των κόμβων που είναι πιο πυκνά συνδεδεμένοι σε όλα τα στιγμιότυπα του εξελισσόμενου γραφήματος. Παρέχουμε ορισμούς για την πυκνότητα σε πολλαπλά στιγμιότυπα γραφημάτων, που καταγράφουν διαφορετικές σημασιολογίες της συνδεσιμότητας των κόμβων κατά την πάροδο του χρόνου, και μελετάμε τις αντίστοιχες παραλλαγές του προβλήματος. Μελετάμε την πολυπλοκότητα των διαφορετικών παραλλαγών του προβλήματος και προτείνουμε ένα γενικό αλγοριθμικό πλαίσιο για την επίλυση των προβλημάτων μας, που λειτουργεί σε γραμμικό χρόνο. Η πειραματική μας αξιολόγηση δείχνει τόσο την αποτελεσματικότητα των αλγορίθμων όσο και τη χρησιμότητα των προβλημάτων. Τέλος, παρουσιάζουμε τρεις προσεγγίσεις για τη μοντελοποίηση των εξελισσόμενων γραφημάτων σε βάσεις γραφημάτων, καθώς και τους αλγορίθμους για την επεξεργασία ιστορικών ερωτημάτων που χρησιμοποιούν αυτές τις προσεγγίσεις.

show abstract

Discovery of “comet” communities in temporal and labeled graphs Com $$^2$$ 2

Cited by 6 publications

References 38 publications

On Reporting Durable Patterns in Temporal Proximity Graphs

On Reporting Durable Patterns in Temporal Proximity Graphs

The minimum description length principle for pattern mining: a survey

Storage, processing and analysis of large evolving graphs

Contact Info

Product

Resources

About