Network-Based Inference (NBI) là một phương pháp trong khoa học mạng (network science) được phát triển để dự đoán hoặc gợi ý các mối quan hệ mới dựa trên cấu trúc của một mạng lưới đã biết.
Ý tưởng về NBI xuất hiện trong lĩnh vực hệ thống recommendation và khoa học mạng, đặc biệt trong các nghiên cứu của Zhou, Lü, Zhang và cộng sự (Physical Review E, 2007). Trước đó, hệ thống gợi ý chủ yếu dựa trên:
- Collaborative filtering (lọc cộng tác),
- Content-based filtering (dựa trên nội dung).
Các thuật toán này gặp khó khăn với vấn đề data sparsity (dữ liệu thưa) và cold-start problem (người dùng/mục tiêu mới). NBI được đề xuất như một giải pháp mới, dựa trên quan điểm lan truyền tài nguyên trong mạng thay vì chỉ tính toán độ tương đồng.
Nguyên lý hoạt động (Resource Allocation Process)
Quy trình NBI có thể mô tả thành 3 bước:
- Khởi tạo tài nguyên (Initialization)
Gán mỗi nút mục tiêu mà người dùng đã kết nối một lượng tài nguyên bằng nhau.
Ví dụ: người dùng đã xem 3 bộ phim, mỗi phim có tài nguyên 1.
- Phân bổ tài nguyên qua mạng (Diffusion)
Tài nguyên lan từ mục tiêu sang người dùng khác và tiếp tục lan đến mục tiêu khác. Bước này giống như “mượn thông tin” từ những người dùng tương tự, nhưng thông qua lan truyền chứ không tính trực tiếp cosine similarity.
- Tính điểm gợi ý (Score Computation)
Sau khi lan truyền, mỗi mục tiêu chưa kết nối sẽ nhận được một lượng tài nguyên.
Giá trị tài nguyên cuối cùng bằng điểm gợi ý (recommendation score).
Sắp xếp theo điểm để đề xuất.
Tiềm năng ứng dụng
Hệ thống gợi ý (Recommendation system):
-
Sách (Amazon), phim (Netflix), nhạc (Spotify).
-
Giải quyết vấn đề dữ liệu thưa và nâng cao độ đa dạng đề xuất.
-
-
Y sinh học:
-
Gene–disease network: dự đoán gen tiềm năng liên quan đến bệnh.
-
Drug–target network: tìm ứng viên thuốc mới (drug repositioning).
-
-
Mạng xã hội:
-
Gợi ý kết bạn, gợi ý nhóm hoặc cộng đồng có liên quan.
-
-
Khoa học tri thức:
-
Phân tích mạng tác giả–bài báo, gợi ý hợp tác nghiên cứu.
Nguồn tham khảo
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3140052
- https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/network-inference
- https://www.wisdomlib.org/concept/network-based-inference-method
- https://ieeexplore.ieee.org/document/7603879
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét