Améliorer la prédiction de citation avec des graphes
Un nouveau modèle améliore la prédiction de citation en utilisant des graphes hiérarchiques.
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Table des matières
L'influence des articles académiques se mesure souvent par le nombre de fois qu'ils sont cités par d'autres travaux. Cependant, prédire ces Citations est compliqué. Beaucoup de modèles existants ont du mal à prendre en compte comment les nouveaux articles influencent la dynamique de citation des anciens. Cet article propose une nouvelle approche, en utilisant des graphes qui reflètent les relations et les changements dans les motifs de citation au fil du temps.
L'Importance de la Prédiction des Citations
Le nombre de citations est vu comme une estimation approximative de l'impact d'un article. Comprendre comment fonctionnent les citations est super important. Par exemple, certains articles peuvent recevoir des citations longtemps après leur publication, un phénomène connu sous le nom de "beautés endormies". De nouveaux articles peuvent raviver l'intérêt pour des travaux anciens en les citant ou peuvent diminuer leur influence en les corrigeant ou en les améliorant. Prédire avec précision les citations nécessite une vision claire de ces dynamiques.
L'Approche : Graphes pour Représenter les Articles et les Citations
Pour s'attaquer à la prédiction des citations, nous construisons des graphes Hiérarchiques et Hétérogènes. Ces graphes représentent les relations entre les articles, leurs citations, et le contexte dans lequel ils existent. Chaque année, à mesure que de nouvelles citations émergent, les graphes évoluent pour capter ces changements.
En utilisant ces graphes, on peut suivre le contexte annuel des articles cibles. Notre modèle, appelé le Modèle d'Apprentissage GraphiqueContrastif Hiérarchique et Hétérogène (H CGL), utilise ces graphes pour inclure différents types d'informations au fil du temps tout en se concentrant sur les travaux les plus cités.
Comment le Modèle Fonctionne
Le processus commence par la construction des graphes, qui représentent le réseau de citation d'un article cible au fil des ans. Chaque graphe inclut divers nœuds : l'article cible, ses références, ses citations, et des informations supplémentaires comme les auteurs et les lieux de publication.
Le modèle utilise ensuite un réseau neuronal graphique (GNN) pour analyser ces nœuds. Le GNN se concentre sur les différentes relations entre ces nœuds chaque année, en accordant plus de poids aux articles très cités. De plus, il utilise l'apprentissage contrastif, ce qui aide le modèle à distinguer entre les articles similaires par le sujet mais avec des citations potentielles différentes.
Expériences et Analyse
De nombreuses expériences ont été menées en utilisant deux ensembles de données provenant de différents domaines, la médecine et l'informatique. Ces ensembles ont fourni une large perspective sur la performance du modèle. Dans l'ensemble, H CGL a montré une performance supérieure par rapport à d'autres modèles existants pour les articles publiés dans le passé et récemment.
Résultats Clés
Performance Générale : Le modèle a montré des résultats constants à travers les ensembles de données, mettant en avant sa robustesse et son adaptabilité à différents domaines de recherche.
Articles Récents vs. Articles Précédents : Comme prévu, la plupart des modèles traditionnels ont mieux performé pour prédire les citations des articles publiés précédemment par rapport aux articles récents. Cependant, H CGL a excellé dans la prédiction des citations pour les nouvelles recherches aussi.
Comparaison avec d'Autres Modèles : La performance des modèles basés sur le contenu et des modèles de prédiction en cascade a également été analysée. Alors que les modèles basés sur le contenu extraient des informations des caractéristiques textuelles, les modèles en cascade tiennent compte du flux d'informations à travers les citations. H CGL combine efficacement des éléments des deux pour améliorer la précision des prédictions.
Implications pour l'Évaluation Académique
Cette recherche suggère qu'une approche plus dynamique pour la prédiction des citations peut améliorer significativement l'évaluation du travail académique. Avec un nombre croissant d'articles académiques publiés chaque année, comprendre leur impact potentiel est crucial pour les organismes de financement et les décideurs politiques.
En utilisant des graphes hiérarchiques et hétérogènes, notre modèle offre un moyen de mieux évaluer l'importance des recherches nouvelles et existantes. Il soutient un processus d'évaluation plus automatisé et efficace qui prend en compte les complexités de la communication scientifique.
Travaux Connexes
La prédiction du nombre de citations a été un axe de plusieurs études. De nombreux modèles ont émergé, y compris des méthodes stochastiques qui analysent les tendances passées de citation, des modèles basés sur des caractéristiques des articles, et des approches d'apprentissage profond qui tirent parti des dernières avancées technologiques. Cependant, la plupart des modèles existants ont tendance à se concentrer sur les caractéristiques individuelles des articles ou sur l'interaction entre les entités, souvent en omettant les dynamiques complexes au sein des réseaux de citation.
Conclusion
En conclusion, H CGL propose une méthodologie novatrice pour prédire l'impact potentiel des articles académiques grâce à l'utilisation de graphes hiérarchiques et hétérogènes. En se concentrant sur les relations et les dynamiques au sein des réseaux de citation, le modèle obtient des résultats supérieurs par rapport aux approches existantes.
Les travaux futurs viseront à élargir les ensembles de données utilisés pour l'entraînement, améliorant ainsi l'applicabilité du modèle dans divers domaines. L'objectif est de créer un modèle flexible qui prenne en compte à la fois les articles récemment publiés et ceux ayant des antécédents de citation établis, garantissant sa pertinence dans les scénarios d'évaluation académique du monde réel.
Titre: H2CGL: Modeling Dynamics of Citation Network for Impact Prediction
Résumé: The potential impact of a paper is often quantified by how many citations it will receive. However, most commonly used models may underestimate the influence of newly published papers over time, and fail to encapsulate this dynamics of citation network into the graph. In this study, we construct hierarchical and heterogeneous graphs for target papers with an annual perspective. The constructed graphs can record the annual dynamics of target papers' scientific context information. Then, a novel graph neural network, Hierarchical and Heterogeneous Contrastive Graph Learning Model (H2CGL), is proposed to incorporate heterogeneity and dynamics of the citation network. H2CGL separately aggregates the heterogeneous information for each year and prioritizes the highly-cited papers and relationships among references, citations, and the target paper. It then employs a weighted GIN to capture dynamics between heterogeneous subgraphs over years. Moreover, it leverages contrastive learning to make the graph representations more sensitive to potential citations. Particularly, co-cited or co-citing papers of the target paper with large citation gap are taken as hard negative samples, while randomly dropping low-cited papers could generate positive samples. Extensive experimental results on two scholarly datasets demonstrate that the proposed H2CGL significantly outperforms a series of baseline approaches for both previously and freshly published papers. Additional analyses highlight the significance of the proposed modules. Our codes and settings have been released on Github (https://github.com/ECNU-Text-Computing/H2CGL)
Auteurs: Guoxiu He, Zhikai Xue, Zhuoren Jiang, Yangyang Kang, Star Zhao, Wei Lu
Dernière mise à jour: 2023-10-15 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.01572
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.01572
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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