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Neural Network based Graph Learning: Model Evolution and Real-World Application

研究課題

研究課題/領域番号 21K12042
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

劉 欣  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20803935)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードgraph neural network / graph embedding / graph analysis / social network / complex network / Graph Neural Network / Graph Embedding / Graph Machine Learning / Dynamic Graph / Node Classification / Imbalanced Graph / Multi-Label Graph / Geometric Learning / Graph Mining / Link Prediction
研究開始時の研究の概要

Graph learning has been advancing rapidly. However, several intrinsic defects hinder this technology from achieving immense success. We aim to remedy these defects and promote model evolutions. The outcome will improve the practicability of this technology and facilitate its extensive usage.

研究成果の概要

このプロジェクトは、グラフ学習技術において多くの進展を遂げました。新しい学習アーキテクチャを設計し、性能の向上を達成しました。また、異種グラフに対する新しいモデルを開発し、さまざまな不完全な環境に対応するための実践的な戦略を提案しました。これらのアプローチは、多くの実世界の応用において有効性を示しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Several intrinsic defects in the current graph learning technology have hindered its widespread success. This project addresses these defects and promotes advancements in graph learning models. Many of the ideas created in this project have already diffused in the academic and industry community.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (27件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 13件)

  • [国際共同研究] Mahidol University(タイ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Dalian University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] DEGNN: Dual Experts Graph Neural Network Handling both Edge and Node Feature Noise2024

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Tai、Yun Sukwon、Liu Xin、Phua Yin Jun、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of PAKDD 2024

      ページ: 376-389

    • DOI

      10.1007/978-981-97-2253-2_30

    • ISBN
      9789819722525, 9789819722532
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Predicting popularity trend in social media networks with multi-layer temporal graph neural networks2024

    • 著者名/発表者名
      Jin Ruidong、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Complex & Intelligent Systems

      巻: 10 号: 4 ページ: 4713-4729

    • DOI

      10.1007/s40747-024-01402-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Predicting potential real-time donations in YouTube live streaming services via continuous-time dynamic graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Ruidong、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 113 号: 4 ページ: 2093-2127

    • DOI

      10.1007/s10994-023-06449-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] What Wikipedia Misses About Yuriko Nakamura? Predicting Missing Biography Content by Learning Latent Life Patterns2023

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Zhuang Chenyi、Yu Hai-Tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of ECAI 2023

      ページ: 583-589

    • DOI

      10.3233/faia230319

    • ISBN
      9781643684369, 9781643684376
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] MSECNet: Accurate and Robust Normal Estimation for 3D Point Clouds by Multi-Scale Edge Conditioning2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      Proceedings of ACM MM 2023

      巻: 31 ページ: 2535-2543

    • DOI

      10.1145/3581783.3613762

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diffusion unit: Interpretable edge enhancement and suppression learning for 3D point cloud segmentation2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Shinohara Takayuki、Chang Qiong、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 559 ページ: 126780-126780

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2023.126780

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Class-Incremental Learning using Diffusion Model for Distillation and Replay2023

    • 著者名/発表者名
      Jodelet Quentin、Liu Xin、Phua Yin Jun、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCVW 2023

      ページ: 3425-3433

    • DOI

      10.1109/iccvw60793.2023.00367

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Feature selection: Key to enhance node classification with graph neural networks2023

    • 著者名/発表者名
      Maurya Sunil Kumar、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      CAAI Transactions on Intelligence Technology

      巻: 8 号: 1 ページ: 14-28

    • DOI

      10.1049/cit2.12166

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anonymity Can Help Minority: A Novel Synthetic Data Over-Sampling Strategy on Multi-Label Graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Yu Hai-tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of ECML-PKDD'22

      ページ: 20-36

    • DOI

      10.1007/978-3-031-26390-3_2

    • ISBN
      9783031263897, 9783031263903
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] DS-Net: A dedicated approach for collapsed building detection from post-event airborne point clouds2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Shinohara Takayuki、Chang Qiong、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

      巻: 116 ページ: 103150-103150

    • DOI

      10.1016/j.jag.2022.103150

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimizing Local Feature Representations of 3D Point Clouds with Anisotropic Edge Modeling2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Shinohara Takayuki、Chang Qiong、Matsuoka Masashi
    • 雑誌名

      Proceedings of MMM'23

      ページ: 269-281

    • DOI

      10.1007/978-3-031-27077-2_21

    • ISBN
      9783031270765, 9783031270772
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Heterogeneous graph embedding with single-level aggregation and infomax encoding2022

    • 著者名/発表者名
      Chairatanakul Nuttapong、Liu Xin、Hoang Nguyen Thai、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 112 号: 11 ページ: 4227-4256

    • DOI

      10.1007/s10994-022-06160-5

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Simplifying approach to node classification in Graph Neural Networks2022

    • 著者名/発表者名
      Maurya Sunil Kumar、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science

      巻: 62 ページ: 101695-101695

    • DOI

      10.1016/j.jocs.2022.101695

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Balanced softmax cross-entropy for incremental learning with and without memory2022

    • 著者名/発表者名
      Jodelet Quentin、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Computer Vision and Image Understanding

      巻: 225 ページ: 103582-103582

    • DOI

      10.1016/j.cviu.2022.103582

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dual Cost-sensitive Graph Convolutional Network2022

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Yu Hai-tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of IJCNN'22

      ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ijcnn55064.2022.9892598

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Not All Neighbors are Friendly: Learning to Choose Hop Features to Improve Node Classification2022

    • 著者名/発表者名
      Maurya Sunil Kumar、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of CIKM'22 (Short Paper)

      ページ: 4334-4338

    • DOI

      10.1145/3511808.3557543

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Predicting Potential Real-time Donations in YouTube Live Streaming Services via Continuous-Time Dynamic Graph2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Ruidong、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of DS'22

      ページ: 59-73

    • DOI

      10.1007/978-3-031-18840-4_5

    • ISBN
      9783031188398, 9783031188404
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Strengthening Robustness Under Adversarial Attacks Using Brain Visual Codes2022

    • 著者名/発表者名
      Rakhimberdina Zarina、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 96149-96158

    • DOI

      10.1109/access.2022.3204995

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SORAG: Synthetic Data Over-Sampling Strategy on Multi-Label Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Yu Hai-tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 14 号: 18 ページ: 4479-4479

    • DOI

      10.3390/rs14184479

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Enhancing citation recommendation using citation network embedding2022

    • 著者名/発表者名
      Pornprasit Chanathip、Liu Xin、Kiattipadungkul Pattararat、Kertkeidkachorn Natthawut、Kim Kyoung-Sook、Noraset Thanapon、Hassan Saeed-Ul、Tuarob Suppawong
    • 雑誌名

      Scientometrics

      巻: 127 号: 1 ページ: 233-264

    • DOI

      10.1007/s11192-021-04196-3

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Leaping Through Time with Gradient-based Adaptation for Recommendation2022

    • 著者名/発表者名
      Nuttapong Chairatanakul、Nguyen Thai Hoang、Xin Liu、Tsuyoshi Murata
    • 雑誌名

      Proceedings of AAAI'22

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PGRA: Projected graph relation-feature attention network for heterogeneous information network embedding2021

    • 著者名/発表者名
      Chairatanakul Nuttapong、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Information Sciences

      巻: 570 ページ: 769-794

    • DOI

      10.1016/j.ins.2021.04.070

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatio-Temporal-Categorical Graph Neural Networks for Fine-Grained Multi-Incident Co-Prediction2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhaonan、Jiang Renhe、Cai Zekun、Fan Zipei、Liu Xin、Kim Kyoung-Sook、Song Xuan、Shibasaki Ryosuke
    • 雑誌名

      Proceedings of 30th ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM)

      巻: - ページ: 2060-2069

    • DOI

      10.1145/3459637.3482482

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural Image Reconstruction From fMRI Using Deep Learning: A Survey2021

    • 著者名/発表者名
      Rakhimberdina Zarina、Jodelet Quentin、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15 ページ: 1-19

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.795488

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancing Local Feature Learning for 3D Point Cloud Processing using Unary-Pairwise Attention2021

    • 著者名/発表者名
      Haoyi Xiu、Xin Liu、Weimin Wang、Kyoung-Sook Kim、Takayuki Shinohara、Qiong Chang、Masashi Matsuoka
    • 雑誌名

      Proceedings of BMVC'21

      巻: - ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-lingual Transfer for Text Classification with Dictionary-based Heterogeneous Graph2021

    • 著者名/発表者名
      Chairatanakul Nuttapong、Sriwatanasakdi Noppayut、Charoenphakdee Nontawat、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Findings of EMNLP'21

      巻: - ページ: 1504-1517

    • DOI

      10.18653/v1/2021.findings-emnlp.130

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Balanced Softmax Cross-Entropy for Incremental Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Jodelet Quentin、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of ICANN'21

      巻: - ページ: 385-396

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86340-1_31

    • ISBN
      9783030863395, 9783030863401
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DEGNN: Dual Experts Graph Neural Network Handling both Edge and Node Feature Noise2024

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Tai、Yun Sukwon、Liu Xin、Phua Yin Jun、Murata Tsuyoshi
    • 学会等名
      The 28th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD 2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] What Wikipedia Misses About Yuriko Nakamura? Predicting Missing Biography Content by Learning Latent Life Patterns2023

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Zhuang Chenyi、Yu Hai-Tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 学会等名
      The 26th European Conference on Artificial Intelligence (ECAI 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MSECNet: Accurate and Robust Normal Estimation for 3D Point Clouds by Multi-Scale Edge Conditioning2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Matsuoka Masashi
    • 学会等名
      The 31st ACM International Conference on Multimedia (ACM MM 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Class-Incremental Learning using Diffusion Model for Distillation and Replay2023

    • 著者名/発表者名
      Jodelet Quentin、Liu Xin、Phua Yin Jun、Murata Tsuyoshi
    • 学会等名
      IEEE/CVF International Conference on Computer Vision Workshop (ICCVW 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimizing Local Feature Representations of 3D Point Clouds with Anisotropic Edge Modeling2023

    • 著者名/発表者名
      Xiu Haoyi、Liu Xin、Wang Weimin、Kim Kyoung-Sook、Shinohara Takayuki、Chang Qiong、Matsuoka Masashi
    • 学会等名
      The 29th International Conference on Multimedia Modeling (MMM'23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anonymity Can Help Minority: A Novel Synthetic Data Over-Sampling Strategy on Multi-Label Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Yu Hai-tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 学会等名
      The European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases (ECML-PKDD'22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Not All Neighbors are Friendly: Learning to Choose Hop Features to Improve Node Classification2022

    • 著者名/発表者名
      Maurya Sunil Kumar、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 学会等名
      The 31st ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM'22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual Cost-sensitive Graph Convolutional Network2022

    • 著者名/発表者名
      Duan Yijun、Liu Xin、Jatowt Adam、Yu Hai-tao、Lynden Steven、Kim Kyoung-Sook、Matono Akiyoshi
    • 学会等名
      The 2022 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN'22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predicting Potential Real-time Donations in YouTube Live Streaming Services via Continuous-Time Dynamic Graph2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Ruidong、Liu Xin、Murata Tsuyoshi
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Discovery Science (DS'22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Leaping Through Time with Gradient-based Adaptation for Recommendation2022

    • 著者名/発表者名
      Nuttapong Chairatanakul
    • 学会等名
      36th AAAI Conference on Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Balanced Softmax Cross-Entropy for Incremental Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Jodelet Quentin
    • 学会等名
      30th International Conference on Artificial Neural Networks
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-lingual Transfer for Text Classification with Dictionary-based Heterogeneous Graph2021

    • 著者名/発表者名
      Chairatanakul Nuttapong
    • 学会等名
      2021 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing Local Feature Learning for 3D Point Cloud Processing using Unary-Pairwise Attention2021

    • 著者名/発表者名
      Haoyi Xiu
    • 学会等名
      32nd British Machine Vision Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatio-Temporal-Categorical Graph Neural Networks for Fine-Grained Multi-Incident Co-Prediction2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhaonan
    • 学会等名
      30th ACM International Conference on Information and Knowledge Management
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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