Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

The network-untangling problem: from interactions to activity timelines

  • Polina Rozenshtein*
  • , Nikolaj Tatti
  • , Aristides Gionis
  • *Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

21 Sitaatiot (Scopus)
134 Lataukset (Pure)

Abstrakti

In this paper we study a problem of determining when entities are active based on their interactions with each other. We consider a set of entities V and a sequence of time-stamped edges E among the entities. Each edge (u, v, t) ∈ E denotes an interaction between entities u and v at time t. We assume an activity model where each entity is active during at most k time intervals. An interaction (u, v, t) can be explained if at least one of u or v are active at time t. Our goal is to reconstruct the activity intervals for all entities in the network, so as to explain the observed interactions. This problem, the network-untangling problem, can be applied to discover event timelines from complex entity interactions. We provide two formulations of the network-untangling problem: (i) minimizing the total interval length over all entities (sum version), and (ii) minimizing the maximum interval length (max version). We study separately the two problems for k= 1 and k> 1 activity intervals per entity. For the case k= 1 , we show that the sum problem is NP-hard, while the max problem can be solved optimally in linear time. For the sum problem we provide efficient algorithms motivated by realistic assumptions. For the case of k> 1 , we show that both formulations are inapproximable. However, we propose efficient algorithms based on alternative optimization. We complement our study with an evaluation on synthetic and real-world datasets, which demonstrates the validity of our concepts and the good performance of our algorithms.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut213-247
Sivumäärä35
JulkaisuData Mining and Knowledge Discovery
Vuosikerta35
Numero1
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä1 tammik. 2020
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - tammik. 2021
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

This work was supported by three Academy of Finland Projects (286211, 313927, 317085), the EC H2020 RIA project “SoBigData++” (871042), and the Wallenberg AI, AutonomousSystems and Software Program (WASP) funded by Knut and Alice Wallenberg Foundation.

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'The network-untangling problem: from interactions to activity timelines'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • Active knowledge discovery in graphs

    Gionis, A. (Vastuullinen johtaja), Ordozgoiti Rubio, B. (Projektin jäsen), Xiao, H. (Projektin jäsen), Zhang, G. (Projektin jäsen), Pai, S. (Projektin jäsen), Afonichkin, I. (Projektin jäsen), Aslay, C. (Projektin jäsen) & Mahadevan, A. (Projektin jäsen)

    01/01/201831/12/2019

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • Adaptiivinen ja älykäs data

    Gionis, A. (Vastuullinen johtaja), Mahadevan, A. (Projektin jäsen), Zhang, G. (Projektin jäsen), Papatheodorou, D. (Projektin jäsen), Ordozgoiti Rubio, B. (Projektin jäsen) & Muniyappa, S. (Projektin jäsen)

    01/01/201830/06/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • Network structure from group response

    Gionis, A. (Vastuullinen johtaja), Galbrun, E. (Projektin jäsen), Rozenshtein, P. (Projektin jäsen), Scepanovic, S. (Projektin jäsen), Matakos, A. (Projektin jäsen), Garimella, K. (Projektin jäsen), Zhang, G. (Projektin jäsen), Vitale, F. (Projektin jäsen), Tatti, N. (Projektin jäsen), Xiao, H. (Projektin jäsen), Afonichkin, I. (Projektin jäsen) & Parotsidis, N. (Projektin jäsen)

    01/09/201531/08/2019

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

Siteeraa tätä