Melhorando a Previsão de Citações com Gráficos
Um novo modelo melhora a previsão de citações usando gráficos hierárquicos.
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Índice
A influência dos artigos acadêmicos geralmente é medida pelo número de vezes que são citados por outros trabalhos. Mas prever essas citações é complicado. Muitos modelos existentes têm dificuldade em entender como os artigos recém-publicados afetam a dinâmica de Citação das obras mais antigas. Este artigo apresenta uma nova abordagem, usando Gráficos que refletem as relações e mudanças nos padrões de citação ao longo do tempo.
A Importância da Previsão de Citações
Contar as citações é visto como uma estimativa grosseira do impacto de um artigo. Entender como funcionam as citações é fundamental. Por exemplo, alguns artigos podem começar a ser citados muito tempo depois de sua publicação, um fenômeno conhecido como "belezas adormecidas". Novos artigos podem ressuscitar o interesse em trabalhos antigos ao citá-los ou podem diminuir sua influência ao corrigir ou melhorar algo que já foi publicado. Prever citações com precisão exige uma visão clara dessas dinâmicas.
A Abordagem: Gráficos para Representar Artigos e Citações
Para lidar com a previsão de citações, construímos gráficos Hierárquicos e Heterogêneos. Esses gráficos representam as relações entre os artigos, suas citações e o contexto em que existem. A cada ano, à medida que novas citações surgem, os gráficos evoluem para capturar essas mudanças.
Ao utilizar esses gráficos, conseguimos acompanhar o contexto anual dos artigos-alvo. Nosso modelo, chamado de Modelo de Aprendizagem Gráfica Contrastiva Hierárquica e Heterogênea (H CGL), usa esses gráficos para incluir diferentes tipos de informação ao longo do tempo, focando nas obras mais citadas.
Como o Modelo Funciona
O processo começa com a construção dos gráficos, que representam a rede de citações de um artigo-alvo ao longo dos anos. Cada gráfico inclui vários nós: o artigo-alvo, suas referências, citações e informações adicionais como autores e locais de publicação.
O modelo então utiliza uma rede neural gráfica (GNN) para analisar esses nós. A GNN foca nas diferentes relações entre esses nós ano a ano, dando mais peso aos artigos mais citados. Além disso, usa aprendizado Contrastivo, que ajuda o modelo a distinguir entre artigos que são semelhantes em tópico, mas têm potenciais de citação diferentes.
Experimentos e Análise
Foram realizados extensos experimentos usando dois conjuntos de dados de diferentes áreas, medicina e ciência da computação. Esses conjuntos de dados forneceram uma ampla perspectiva de como o modelo se sai. No geral, o H CGL demonstrou desempenho superior em comparação com outros modelos existentes, tanto para artigos antigos quanto para os recém-publicados.
Principais Descobertas
Desempenho Geral: O modelo mostrou resultados consistentes entre os conjuntos de dados, destacando sua robustez e adaptabilidade em diferentes domínios de pesquisa.
Artigos Novos vs. Artigos Anteriores: Como esperado, a maioria dos modelos tradicionais teve desempenho melhor na previsão de citações para artigos já publicados em comparação com artigos novos. No entanto, o H CGL se destacou em prever citações para novas pesquisas também.
Comparação com Outros Modelos: O desempenho de modelos baseados em conteúdo e modelos de previsão em cascata também foi analisado. Enquanto os modelos baseados em conteúdo extraem informações de características do texto, os modelos em cascata consideram o fluxo de informações por meio das citações. O H CGL combina efetivamente elementos de ambos para aprimorar a precisão das previsões.
Implicações para Avaliação Acadêmica
Essa pesquisa sugere que uma abordagem mais dinâmica para a previsão de citações pode melhorar significativamente a avaliação do trabalho acadêmico. Com o número crescente de artigos acadêmicos publicados a cada ano, entender seu impacto potencial é crucial para entidades que financiam e formuladores de políticas.
Ao usar gráficos hierárquicos e heterogêneos, nosso modelo oferece uma maneira de avaliar melhor a importância de pesquisas novas e já existentes. Ele apoia um processo de avaliação mais automatizado e eficiente que leva em conta as complexidades da comunicação científica.
Trabalhos Relacionados
A previsão de contagem de citações tem sido um foco de vários estudos. Muitos modelos surgiram, incluindo métodos estocásticos que analisam tendências passadas de citação, modelos baseados em características que usam as particularidades dos artigos, e abordagens de aprendizado de máquina que aproveitam os últimos avanços da tecnologia. No entanto, a maioria dos modelos existentes tende a focar em características individuais dos artigos ou na interação entre entidades, frequentemente perdendo as dinâmicas complexas dentro das redes de citações.
Conclusão
Em conclusão, o H CGL fornece uma metodologia nova para prever o impacto potencial dos artigos acadêmicos através do uso de gráficos hierárquicos e heterogêneos. Ao focar nas relações e dinâmicas dentro das redes de citação, o modelo alcança resultados superiores em comparação com as abordagens existentes.
O trabalho futuro terá como objetivo expandir os conjuntos de dados usados para treinamento, aumentando a aplicabilidade do modelo em diversas áreas. O objetivo é criar um modelo flexível que acomode tanto artigos recém-publicados quanto aqueles com históricos de citação estabelecidos, garantindo sua relevância em cenários de avaliação acadêmica do mundo real.
Título: H2CGL: Modeling Dynamics of Citation Network for Impact Prediction
Resumo: 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)
Autores: Guoxiu He, Zhikai Xue, Zhuoren Jiang, Yangyang Kang, Star Zhao, Wei Lu
Última atualização: 2023-10-15 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.01572
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.01572
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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