Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolreza Mirzaei,Gholamreza Omidi,Said Sadri
عبدالرضا میرزایی دمابی (استاد راهنما) غلامرضا امیدی اردلی (استاد مشاور) سعید صدری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hoda Bahonar
هدی باهنر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390
The graphs are used extensivelyin different applications for demonstrating the relations between the internalcomponents of the objects. Despite of the problems such as the lack of theefficient graph processing methods, there is still need to process graphs forrecognition of their structural pattern. The graph embedding in vector spacetries to insert the contexual and structural graph features into vectors andconsequently, make the rich and developed tools of statistical patternrecognition applicable to the graphs. Here, a grouping of the graph embeddingmethods is represented and among them, the spectral methods are investigated.The concept of graph signal processing is introduced which is emerged forbetter signal analysis through their internal relations. Then the operators andmulti-scale transforms of graph signal processing i vertex and spectrum scopes are introduced. Throughapplying these concepts, two graph embedding methods are proposed here, one forextracting the graph features from its different structural parts and anotherfor extracting its hierarchical structural features. In the first method,Generalized Frequency Filtering Embedding (GeFFE), applying the frequencyfiltering and the pseudo-Fourier operators is proposed, the first for using theeigenvalues and the second for using the eigenvector elements. The finalfeature vector is formed by selecting the best combinations of filter functionsand pseudo-Fourier operators in the underlying application. The experimentalresults show that GeFFE method enhances the classification accuracy in thetesed datasets, 7.55% in average, relative to the best performing previousmethod. Additionally, this proposed metoh resolves the co-spectrality problementirely in the tested datasets. In the second proposed method, DiffusionWavelet Embedding (DWE), a graph summarization method is proposed usingdiffusion wavelet as a multi-scale transform. In this summarization method, thenearest neighbor and maximum participant approaches are proposed for super-nodeconstruction and a vertex-identification based approach is proposed foradjacency matrix generation. The feature vector is made from every scaling andwavelet suaces by applying the basis functions on the initial graph andtaking the Laplacian spectrum from the resulting matrices. Through thisapproach, the eigenvalues and the eigenvectors are used at the same time forfeature vector extraction. Finally, the ensemble learning methods are appliedfor merging the classification results of the feature vectors of differentsuaces. The experiments confirms that using different levels of approximationand details in addition to the base level increases the classification accuracyand decreases the co-spectrality effect. DWE method enhances the classificationaccuracy in tested datasets, 6.25% in average, relative to the best-performingfprevious methods.
گراف ها به طور گسترده ای درکاربردهای مختلف به منظور نشان دادن رابط? بین اجزای اشیاء مورد استفاده قرار می گیرند.بنابراین، حتی با وجود مشکلاتی از قبیل کمبود روش های کارا جهتپردازش گراف ها هنوز نیاز است این ساختارها جهت بازشناسی ساختاری الگوی بین آن هامورد پردازش قرار گیرند. جاسازی گراف در فضای برداری، رویکردی است که تلاش می کندبا قرار دادن ویژگی های محتوایی و ساختاری گراف در قالب بردار، امکان استفاده ازروش های توسعه یافت? پردازش آماری الگو را در پردازش گراف ها به وجود آورد. در اینپژوهش، یک دسته بندی از روش های جاسازی گراف در فضای برداری ارائه می شود و ازمیان آن ها روش های طیفی جاسازی گراف مورد بررسی قرار می گیرد. مفهوم پردازشسیگنال گراف که به منظور تحلیل بهتر سیگنال ها با در اختیار داشتن ارتباطات داخلیبین آن ها به وجود آمده است، معرفی می شود و عملگرهای پردازش و تبدیل هایچندمقیاسی آن در دو حوز? رأس و طیف مورد بررسی قرار می گیرد. با هدف استفاده ازمفاهیم سیگنال گراف در جاسازی گراف، دو روش یکی به منظور استخراج ویژگی هایبخش های ساختاری مختلف و دیگری به منظور استخراج ویژگی های ساختاری سلسله مراتبیاز گراف و طبقه بندی گراف ها با استفاده از آن ها پیشنهاد می شود. در روش اول باعنوان جاسازی فیلترینگ فرکانس عمومی شده (GeFFE)، استفاده از دو مفهوم توابع فیلتر و عملگرهایشبه فوریه، یکی برای بهره گیری از مقادیر ویژه و دیگری برای بهره گیری ازمؤلفه های بردار ویژه، پیشنهاد می شود و در نهایت بردار ویژگی با یادگیری و انتخاب بهترین فیلترها و عملگرهای شبه فوریه در کاربرد مورد نظر شکل می گیرد. آزمایش ها نشان می دهد که روش پیشنهادی دقت طبقه بندی را درپایگاه های مورد آزمایش به طور میانگین %7.55 نسبت به بهترین روش جاسازی پیشینبهبود می دهد. علاوه بر اینکه توانسته است پدید? هم طیفی را به طور کامل در پایگاه های مورد آزمایش از بینببرد. در روش دوم، با عنوان جاسازی موجک انتشار (DWE)، روشی جهتخلاصه سازی گراف با بهره گیری از تبدیل چندمقیاسی موجک انتشار ارائه شده است. دورویکرد نزدیکترین همسایه و بیشترین مشارکت و یک رویکرد مبتنی بر اتحاد رئوس، بهترتیب به منظور استخراج ابررئوس و قرار دادن ابریال ها در میان آن ها مورد استفادهقرار می گیرد. بردار ویژگی از تک تک فضاهای مقیاس دهی و موجک با اعمال بردارهایپای? آن ها بر روی گراف اولیه و اخذ طیف لاپلاسین از ماتریس حاصل تشکیل می شود وبه این روش، از مقادیر و بردارهای ویژه به طور همزمان بهره برده می شود. در نهایتاز روش های یادگیری تجمعی به منظور ترکیب طبقه بندی های حاصل از بردارهای ویژگی فضاهای مختلف استفاده می شود. آزمایش ها نشان می دهد که استفاده از سطوح مختلفمقیاس دهی و جزئیات در کنار سطح اصلی به دقت طبقه بندی می افزاید و نیز موجب کاهشبروز پدید? هم طیفی می شود. روشپیشنهادی دوم، دقت طبقه بندی را در پایگاه های مورد آزمایش نسبت به بهترینروش جاسازی پیشین، به طور میانگین به میزان %6.25 بهبود داده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی