HIN 异构信息网络(Heterogeneous Information Network)

article/2025/8/28 17:36:06

信息网络(Information Network)

信息网络可以用一个有向图G = (V, E) 来表示，其中V代表 Object，E代表 Edge。并且用映射函数 ϕ : V → A 来表示每一个object v ∈ V 属于object类型集合A: ϕ(v) ∈ A,用映射函数ψ : E → R.表示每条边 e ∈ E 属于边的类型集合R: ψ(e) ∈ R。如下图1所示：

注：如果两条边连接的起始节点和终止节点的type都相同，则这两条边是同一种类型。

异构/同构信息网络(Heterogeneous/homogeneous information Network)

如果|A| > 1 或者 |R| > 1 ，则该信息网络为异构信息网络，或简称为异构网络，否则为同构网络。例如图2即为一个典型的网络实例（network instance，following 某种 network schema的信息网络可以称为这种网络模式的网络实例）from DBLP

网络模式(Network schema)

异构信息网络（G = (V, E)with ϕ(v) ∈ A 并且 ψ(e) ∈ R）的network schema TG = (A, R)，要指定objects和links的类型约束，就是这种约束使得异构网络变为半结构化。网络模式如图3所示，图2是图3的网络实例。

元路径(Meta path)

元路径P是定义在网络模式TG = (A, R)上的，如 $A_1→^RA_2→^RA_3...→^RA_{l+1}$ 表示了从 $A_1$ 到 $A_{l+1}$ 的复杂的关系， $R = R_1 ∘ R_2 ∘ R_3 ∘R_l$ 。元路径P的长度即为关系R的个数。

注：

在不引起歧义的情况下也可以直接用object,type来表示元路径。 $P = (A_1A_2..A_{l+1})$ ，例如 $A→^{writing}P→^{written by}P$ ：可以直接表示为 $APA$ 。
$P_1=(A_1A_2A_3..A_l)，P_2=(B_1B_2B_3..B_k)，则 P=(P_1P_2)=(A_1A_2A_3..A_lB_1B_2B_3..B_k)$ 。
形如APA,APVPA,APTPA等， $P=P^{-1}$ 的，则此元路径为对称的。
不同元路径代表着不同的物理意义，元路径所所蕴含的丰富的语义特征，是HIN的一大非常重要的特征，所以现在非常promising的一个方向语义挖掘（semantic mining）大部分还是在针对元路径进行研究。