T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   18 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 2 0 ,   p p .   3 3 3 1 ~ 3 3 3 8   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 8 i6 . 1 6 3 0 0     3331       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   New pr ediction  m ethod for  data  sp read ing  in  so cia networks   ba sed o n ma chine  learning  alg o rith m       M a y t ha m   N.   M eqda d 1 ,   Ra wy a   Al - Aka m 2 ,   Seif edine K a d ry 3   1 Al - M u sta q b a l   Un i v e rsity   C o ll e g e ,   Ira q   2 Ko b len z - Lan d a u   U n iv e rsit y ,   G e rm a n   3 Be iru Ara b   Un iv e rsity ,   Leb a n o n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   9 ,   2 0 2 0   R ev is ed   J u n   7 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   J u l 1 6 ,   2 0 2 0       In fo rm a ti o n   d iffu si o n   p re d ictio n   is  th e   st u d y   o t h e   p a th   o f   d isse m in a ti o n   o f   n e ws ,   in fo rm a ti o n ,   o t o p ics   i n   a   stru c tu re d   d a ta  su c h   a a   g ra p h .   R e se a rc h   in   th is  a re a   is  fo c u se d   o n   tw o   g o a ls,  trac in g   t h e   in fo rm a ti o n   d iffu si o n   p a th   a n d   fin d i n g   t h e   m e m b e rs  t h a d e term in e   fu t u re   t h e   n e x t   p a th .   T h e   m a jo p r o b lem   o trad i ti o n a a p p ro a c h e i n   t h is  a r e a   is  th e   u se   o sim p le  p r o b a b il isti c   m e th o d s   ra th e th a n   in tel li g e n m e th o d s.  R e c e n y e a rs  h a v e   se e n   g ro win g   i n t e re st  in   th e   u se   o f   m a c h in e   lea rn i n g   a lg o rit h m in   th is  field .   Re c e n tl y ,   d e e p   lea rn i n g ,   wh ich   is a b ra n c h   o m a c h in e   lea rn in g ,   h a s b e e n   i n c re a sin g l y   u se d   i n   th e   field   o in f o rm a ti o n   d iff u sio n   p re d icti o n .   T h is  p a p e p re se n ts  a   m a c h in e   lea rn in g   m e th o d   b a se d   o n   th e   g ra p h   n e u ra n e two r k   a lg o rit h m ,   wh ic h   i n v o l v e s   th e   se lec ti o n   o f   in a c ti v e   v e rti c e fo a c ti v a ti o n   b a se d   o n   th e   n e ig h b o ri n g   v e rti c e th a a re   a c ti v e   in   a   g i v e n   sc ien t ifi c   to p ic.   Ba sic a ll y ,   i n   th is   m e th o d ,   i n fo rm a ti o n   d iffu si o n   p a t h a re   p re d icte d   t h r o u g h   th e   a c ti v a ti o n   o f   in a c ti v e   v e rti c e b y   a c ti v e   v e r ti c e s.  Th e   m e th o d   is   tes t e d   o n   th re e   sc ien t ifi c   b ib li o g ra p h y   d a tas e ts:  Th e   Dig it a Bi b li o g ra p h y   a n d   Li b r a ry   P ro jec t   ( DBLP ) ,   P u b m e d ,   a n d   Co ra .   Th e   m e th o d   a tt e m p ts  to   a n sw e th e   q u e stio n   th a w h o   will   b e   th e   p u b li sh e o t h e   n e x a rti c le  i n   a   s p e c ifi c   field   o f   sc ien c e .   Th e   c o m p a ris o n   o th e   p ro p o se d   m e th o d   wit h   o t h e m e th o d sh o w 1 0 %   a n d   5 %   im p ro v e d   p re c isio n   in   DBL P   a n d   P u b m e d   d a tas e ts,  re sp e c ti v e l y .   K ey w o r d s :   Data   s p r ea d in g   Ma ch in lear n in g   Pre d ictio n   So cial  n etwo r k   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Seif ed in Kad r y ,     Dep ar tm en t o f   Ma th em atics a n d   C o m p u te r   Scien ce ,   Facu lty   o f   Scien ce ,   B eir u t A r ab   Un iv er s ity ,     B eir u t,  L eb an o n .   E m ail:  s . k ad r y @ b au . ed u . lb       1.   I NT RO D UCT I O N   I n f o r m atio n   d if f u s io n   in   h o m o g en o u s   an d   h eter o g en e o u s   n etwo r k s   is   d y n am ic  p r o ce s s   o f   k ee n   in ter est  to   r esear c h er s .   T h is   co n ce p r e f er s   to   h o in f o r m atio n   lik e   n ews  o f   e v en ts   o u tb r ea k s   etc.   s p r ea d   f r o m   s et  o f   o r ig i n   n o d es  to   o th e r   n o d es  ac r o s s   th n etwo r k   [ 1 - 3 ] .   I n f o r m atio n   d if f u s io n   h as  b ee n   s tu d ied   in   m an y   f ield s   r an g in g   f r o m   h ea lth   ca r [ 4 - 6 ]   to   s o cial  n etwo r k s   [ 7 ,   8 ] .   On o f   th e   m o s im p o r tan t   task s   o f   n etwo r k - b ased   s y s tem s   is   to   u n d er s tan d ,   m o d el,   an d   p r e d ict  r ap id ly   d ev elo p i n g   ev e n ts   with in   th n etwo r k .   A f ter   d is co v er in g   th s tr u ctu r o f   n etwo r k ,   it   is   p o s s ib le  to   p r ed i ct  th p atter n s   o f   e v en ts   in clu d in g   th eir   s h ap e,   s ize   an d   d e v elo p m e n t,  wh ich   ca n   b d escr ib ed   as  in f o r m atio n   d i f f u s io n   [ 9 ] .   O v er   th y ea r s ,   r e s ea r ch er s   h av tr ied   s ev er al  m eth o d s   to   m o d el  in f o r m atio n   d if f u s io n   in   h o m o g en eo u s   an d   h eter o g e n eo u s   n etwo r k s   [ 1 0 - 1 3 ] .   Fo r m ally ,   a   d ata  n etwo r k   is   r e p r esen ted   b y   a   g r a p h   ( V,   E )   wh er e   is   th e   s et  o f   v er tic es  an d   E   is   th s et  o f   ed g es.  T h is   g r a p h   i s   ca lled   h o m o g en eo u s   if   th e   v e r tices  an d   th eir   ed g es  ar o f   t h s am ty p e,   an d   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  18 ,   No .   6 Dec em b e r   2 0 2 0 :    3 3 3 1   -   333 8   3332   ca lled   h eter o g en e o u s   o th er wis e.   Ho m o g en e o u s   n etwo r k s   h av b ee n   th s u b ject  o f   m an y   s t u d ies  with   th f o cu s   b ein g   o n   s em an tic  an aly s is ,   co m m u n icab le  d is ea s co n tr o [ 1 4 - 1 7 ] ,   an d   lin k   p r ed ictio n   [ 1 8 - 2 0 ] .   R ec en tly ,   m o r e   atten tio n   h as  b ee n   p ai d   to   h et er o g en e o u s   n etwo r k s ,   as  th ey   co u ld   p r o v id m o r r ea lis tic  r ep r esen tatio n   o f   r ea l - wo r ld   p h e n o m en [ 2 1 ,   2 2 ] .   I n   s tu d y   b y   W att  [ 2 3 ] ,   h in v esti g ated   th r o le  o f   th r esh o ld   v alu es  an d   n etwo r k   s tr u ct u r in   in f o r m ati o n   d i f f u s io n   in   th ese   n etwo r k s .   I n   [ 1 0 ] ,   i n f o r m atio n   d if f u s io n   in   h eter o g en eo u s   n etwo r k s   th r o u g h   h y p er p ath s   was  s tu d ied .   T h is   s tu d y   p r o p o s ed   m eth o d   ca lled   ML T M - R   f o r   an aly zin g   in f o r m atio n   d if f u s io n   p o wer   i n   d if f e r en h y p e r p at h s .   I n   t h is   m eth o d ,   p r e d ictio n s   wer m ad with   th Path Sim  alg o r ith m   u s ed   to   weig h t th e   lin k s   b etwe en   ea ch   two   n o d es [ 2 4 ,   2 5 ] .   R ec en y ea r s   h av s ee n   g r o win g   in ter est  in   th e   u s o f   d ee p   lear n in g   i n   h eter o g en eo u s     n etwo r k s   [ 2 6 ,   2 7 ] .   I n   [ 2 8 ] ,   co r d ee p   l ea r n i n g   ( C DL )   f r am ewo r k   was  u s ed   to   s o l v th p r o b lem   o f   h eter o g en e o u s   v is u al  v er s u s   n ea r - in f r ar ed   ( VI S - NI R )   im a g m atch in g   th r o u g h   to p ic  d i f f u s io n   in   n etwo r k s .   T an g   et  al.   [ 2 9 ]   p r o p o s ed   a   L I NE   alg o r ith m   f o r   e m b ed d in g   l ea r n in g   th at   tr av er s es  all  ed g e   ty p es   an d   s am p les   o n e d g at   tim e   f o r   ea c h   e d g ty p e .   C h an g   et   al  [ 3 0 ]   d ev el o p ed   d ee p   a r ch itectu r e   f o r   in f o r m atio n   d if f u s io n   p r ed ictio n   th r o u g h   in f o r m ati o n   en co d in g   in   h eter o g en e o u s   n etwo r k s .   I n   [ 3 1 ] ,   n e alg o r ith m   ca lled   Me tap ath 2 v ec   was  p r esen ted   f o r   i n f o r m atio n   en c o d in g   i n   h et er o g en e o u s   n etwo r k s ,   wh er c o n ce p ts   an d   p atter n s   ar m ap p ed   b y   th u s o f   h y p e r p ath s .   T h r ev iew  o f   p r ev i o u s   wo r k s   r ev ea ls   s o m s tr en g th s   an d   wea k n ess es  in   th cu r r e n ap p r o ac h   to   in f o r m atio n   d if f u s io n   in   h eter o g en eo u s   n etwo r k s .   T h u s o f   d ee p   l ea r n in g   i n   th s tu d y   o f   in f o r m atio n   d if f u s io n   p r o ce s s es  s u ch   as  to p ic  d if f u s io n   an d   in f o r m atio n   ca s ca d es  ca n   h elp   av o id   t h e   p r o b lem s   o f   m o r tr a d itio n al   m eth o d s .   T h m aj o r   d is ad v an tag o f   th p r ev io u s   wo r k s   is   th at  m o s to p ic  d if f u s io n   m eth o d s   u s lo ca s im ilar ity   an d   en co d in g   b ased   o n   n eig h b o r in g   n o d es.  Fo r   l ar g h eter o g en eo u s   n etwo r k s ,   it  is   tim e - co n s u m in g   an d   d if f icu lt  to   p e r f o r m   lo ca s im ilar ity   ca lcu latio n s   f o r   ea ch   two   co r r esp o n d in g   n o d es.  As  a   r esu lt,   th er e   is   a   n ee d   f o r   m o r e   co m p r eh en s iv e   y et  less   co m p le x   a u to m atic  m e th o d   f o r   m ea s u r i n g   th s im ilar ity   o f   n o d es a n d   f in d in g   d if f u s io n   p ath s   in   h eter o g en eo u s   n etwo r k s .   I n   th is   p ap er ,   th p r o b lem   o f   p r ed ictin g   th p ath   o f   in f o r m a tio n   d if f u s io n   in   n etwo r k   is   m ap p ed   to     d ee p   lear n i n g   p r o b lem .   Sin ce   p r ed ictin g   t h n ew  u s er s   wh o   will  b in   th p at h   o f   i n f o r m atio n   f lo is     r ec o g n itio n   p r o ce s s ,   th is   p r o b lem   ca n   b e   s o lv ed   b y   m ac h in lear n i n g   al g o r ith m s .   As  n o ted   in   s ec tio n   X,   r ec en tly ,   d ee p   m ac h in lea r n in g   alg o r ith m s   h a v b ee n   wi d ely   u s ed   in   th is   f ield .   Als o ,   r esear ch er s   h av d ev elo p e d   d ee p   m ac h in lea r n i n g   alg o r ith m s   th at  ca n   u s g r ap h   d ata  in   th e   lear n in g   p r o ce s s .   T h is   p ap er   p r esen ts   m ac h in lear n in g   m eth o d   b a s ed   o n   g r ap h   n eu r al  n etwo r k s ,   wh ich   in v o lv es  s elec tin g   th in ac tiv n o d to   b e   ac tiv ated   b ased   o n   its   n ei g h b o r in g   ac tiv e   n o d es  in   ea ch   s cien tific   to p ic.   I n   o th er   wo r d s ,   in   th is   m eth o d ,   in f o r m atio n   d if f u s io n   p ath s   ar p r ed icted   th r o u g h   th ac tiv at io n   o f   in ac tiv n o d es  b y   ac tiv e   n o d es.  T o   e v alu ate   th p r o p o s ed   m eth o d ,   it  is   test ed   o n   th r ee   h eter o g e n eo u s   s c ien tific   d atab ases T h Dig ital   B ib lio g r ap h y   an d   L ib r ar y   Pro ject   ( DB L P ) ,   Pu b m ed ,   a n d   C o r a.   T h m eth o d   s ee k s   to   a n s wer   th e   q u esti o n   t h at  wh o   will  b e   th p u b lis h er   o f   th n ex ar ticle  in   p ar ticu lar   f ield   o f   s cien ce .   T h co m p a r is o n   o f   th p r o p o s ed   m eth o d   with   o th er   m eth o d s   s h o ws 1 0 % a n d   5 % i m p r o v e m en t in   p r ec is io n   in   D B L P a n d   Pu b m ed   d atasets ,   r esp ec tiv ely .   I n   s u m m ar y ,   th m o s t im p o r ta n t in n o v atio n s   o f   t h p r esen wo r k   ar as f o llo ws:     Pre s en tin g   d ee p   lear n i n g   m o d el  wh er e   th i n f o r m atio n   o f   a   h eter o g en e o u s   n etwo r k   is   en co d e d   in     th f o r m   o f   d ee p   lear n in g   g r ap h ,   wh ich   ca n   m o d el  th in f o r m atio n   d if f u s io n   p ath .     Pro v id in g   f ea tu r e   ex tr ac tio n   m ec h an is m   to   f in d   t h d eg r ee   o f   c o r r elatio n   o f   n ei g h b o r in g   v er tices  in   d if f er en g r ap h   h y p er p ath s .     T esti n g   th m eth o d   o n   th e   h eter o g en eo u s   d atas ets  DB L P,   Pu b m ed ,   a n d   C o r a,   wh ic h   h av r ea l - wo r ld   ap p licatio n s ,   in   o r d er   to   d em o n s tr ate  th ap p licab ilit y   o f   th p r o p o s ed   m eth o d .   T h r em ain i n g   s ec tio n s   o f   th e   ar ticle  ar o r g an ized   as  f o llo w s .   Sectio n   2   d escr ib es  th d if f e r en co m p o n e n ts   o f   th p r o p o s ed   m eth o d .   Sectio n   3   d escr ib es  th test in g   p r o ce d u r an d   a n aly ze s   th r esu lts .   An d   Sectio n   4   p r esen ts   th co n clu s io n s .       2.   P RO P O SE M E T H O D   I n f o r m atio n   d if f u s io n   is   wid ely   d is cu s s ed   d y n am ic  n etwo r k   p r o ce s s   with   p o ten tial  a p p li ca tio n s   in   v ar io u s   f ield s   o f   s cien ce .   T h is   ter m   r ef er s   to   th s p r ea d in g   o f   in f o r m atio n   o r   s im ilar   co n ce p ts   s u ch   as  n ews,   in n o v atio n ,   v ir u s   o r   m alwa r s et  o f   v er tices  to   o th er   v er ti ce s   ac r o s s   th n etwo r k .   T h er e   is   r ich   b o d y   o f   liter atu r o n   in f o r m atio n   d if f u s io n   in   co m p le x   n etwo r k s ,   wh er d if f er e n m o d els  an d   t h eir   in ter ac tio n s   with   n etwo r k   to p o lo g y   h av b ee n   a n aly ze d   [ 1 ] .   T h p r ev io u s   s tu d ies  h av b ee n   m o s tly   f o cu s e d   o n   h eter o g en e o u s   n etwo r k s .   An   in f o r m atio n   n et wo r k   lik =   ( V,   E )   wh er is   th s et  o f   v er tices  an d   E   is   th s et  o f   ed g es  is   h o m o g en eo u s   if   th e   ed g es  a n d   v er tices  ar o f   th e   s am ty p e .   C o n v er s ely ,   th e   n etwo r k s   with   m o r e   th an   o n e   ty p e   o f   n o d o r   ed g ar ca lled   h eter o g en eo u s   [ 8 - 1 0 ] .   Fo r   ex a m p le,   in   DB L P,  wh ich   is   an   im p o r tan co m p u ter   s cien ce   b ib lio g r ap h y   d atab ase ,   th v er tices  co u ld   b au th o r s ,   ar ticles,  an d   v en u es  ( jo u r n al s /co n f er en ce s )   an d   ed g es  co u ld   b t h au th o r - au t h o r   r elatio n s h ip   in   th e   s en s th a th ey   h a v wo r k ed   in   th s am ar ea ,   an d   atten d e d   th s am co n f er e n ce s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         N ew p r ed ictio n   meth o d   fo r   d a t a   s p r ea d in g   in   s o cia l n etw o r ks b a s ed   o n …  ( Ma yth a N .   Me q d a d )   3333   Her e,   we  m o d el  in f o r m atio n   d if f u s io n   an d   s p ec if ically   to p ic   d if f u s io n   in   h eter o g e n eo u s   in f o r m atio n   n etwo r k s .   T o   th is   en d ,   we  u s co n ce p ca lled   m eta - p ath .   T h m eta - p ath   p   o n   th g r id   T G   ( A,   R ) ,   wh er an d   R   r ep r esen v er tices a n d   r elatio n s h ip s ,   is   d ef in ed   as f o ll o ws:     1 1 2 2 + 1                   ( 1 )     Her e,   is   an   in d ex   o f   th m e ta - p ath .   T h s u m m atio n   r elati o n s h ip   b etwe en   d if f er e n ty p e s   o f   v er tices  ( A1   -   Al+1 )   is   g iv en   b y :     = 1 2                   ( 2  )     wh er o   is   th c o m b in atio n   o p er ato r .   I n   DB L P,  f o r   ex am p l e,   ea ch   au th o r - au th o r   o r   au th o r - co n f e r en ce - a u th o r   r elatio n s h ip   is   co n s id er ed   a   s in g le  m eta - p ath .   Fig u r 1   s h o ws  an   ex am p le  o f   th d if f u s io n   o f   th to p ic  o f   “d ata  m in in g ”  in   DB L P,  wh er a u th o r s   ca n   b lin k ed   th r o u g h   d if f er en t   m e ta - p ath s .   T h is   p a p er   p r o v id es  m ac h in e   lear n in g   m eth o d   b a s ed   o n   g r ap h   n e u r al  n etwo r k s   in   wh ic h   an   in ac tiv e   n o d e   is   ac tiv ated   b y   its   ac tiv n eig h b o r s   in   a   p ar ticu lar   s cien tific   to p ic.   Giv e n   th at  th p r ed ictio n   o f   n ew  u s er s   wh o   will  b e   in   t h p ath   o f   in f o r m atio n   f lo w   is   a   r ec o g n itio n   p r o ce s s ,   th is   p r o b lem   ca n   b s o l v ed   b y   m ac h in lear n in g   alg o r ith m s .   T h g en er al  f r am ewo r k   o f   t h e   m eth o d   co n s is ts   o f   two   m ain   p h ases 1 )   d esig n in g   m ac h in lear n in g   s ch em ( lear n in g   m ac h in e )   f o r   th p r e d ictio n   p r o ce s s ,   an d   2 )   ev alu atin g   th ac cu r ac y   o f   th d esig n ed   s ch em e   ( m ac h in e)   in   p r ed ictin g   th f lo o f   in f o r m atio n   in   th d at aset  o f   in ter est.  T h f ir s s te p   in v o lv es  tr ain in g     lear n in g   m ac h in e,   wh e r th in p u is   t h d ata  co llected   f r o m   th in f o r m atio n   n etwo r k   g r a p h   an d   th o u t p u is   th tag   “Ye s ”  o r   “No ”,   s h o win g   wh eth er   o r   n o th n o d s p ec if ied   in   th in p u will  b s elec t ed   as  th n ex p ath   o f   in f o r m atio n   d i f f u s io n .   T h e   p u r p o s o f   th is   m ac h i n is   to   cr ea te  r e g r ess io n   f u n ctio n   f o r   o p tim al   m ap p i n g   b etwe en   in p u t d ata  an d   o u tp u t   tag s .   I n   th s ec o n d   p h ase,   test   d ataset,   wh ich   i s   tak en   f r o m   th co llected   d ata,   is   u s ed   to   test   th d esig n ed   m ac h in e.   I n   th test in g   an d   ac cu r ac y   ev alu atio n   p h ase,   th class if icatio n   p r o c ess   is   d o n o n ce   r a n d o m ly   an d   an o th er   tim with   th d esig n ed   m ac h in e.   I n   th en d ,   th q u ality   o f   th v er tices  o b tain ed   f r o m   th ese  two   m et h o d s   is   co m p ar ed .           Fig u r 1 .   An   ex am p le  o f   h et er o g en e o u s   n etwo r k   [ 1 5 ]       2 . 1 .     G ra ph   co nv o lutio n net wo rk   a lg o rit hm   T h is   s ec tio n   d escr ib es  th d eta ils   o f   g r ap h   c o n v o lu tio n al  n etwo r k   ( GC N )   an d   th e   n ex s ec ti o n   ex p lain s   h o it is   u s ed   in   th lear n in g   f r o m   th g r ap h   d ata  o f   th is   s tu d y .   Gr ap h   d ata  ca n   b b r o k en   d o wn   in to   two   m ain   elem en ts : v er tices v ij a n d   ed g es a ij.  g r ap h   ca n   b d escr ib e d   b y   th f o llo win g   3 t u p le.     ( 3 )           (   )     wh er  ×   is   th e   v er te x   s i g n al  m atr i x   d escr ib i n g   v e r tices  ea ch   with   f   f ea tu r es,   ×   is   th a d jace n cy   m atr ix   wh ich   en co d es  th ed g e s   in f o r m atio n   as  d escr ib ed   in   s ec tio n   2 ,   an d   ea c h   elem en is   d ef in ed   as  f o llo ws ;     a ij = { wi j   , if   t h e r e   is   an   e dge   b e tw e e n   i   a n d   j 0 , ot h e r w ise             ( 4  )   An   ex am p le  g r ap h   an d   its   v er t ex   m atr ix   an d   ad jace n c y   m a tr ix   ar s h o wn   i n   Fig u r 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  18 ,   No .   6 Dec em b e r   2 0 2 0 :    3 3 3 1   -   333 8   3334         Fig u r 2 .   An   ex am p le  o f   g r a p h   an d   its   ad jace n cy   m atr i x       2 . 2 .     G ra ph   co nv o lutio n   Gr ap h   d ata  ca n   p r o v id e   b r ie f   r ep r esen tatio n   o f   in f o r m atio n   in   v er tices  an d   ed g es.  T o   p r o ce s s   an d   lear n   th is   in f o r m atio n ,   o n h as   to   u s co n v o lu tio n   f ilter in g   m eth o d   to   f ilter   b o th   v er te x   in f o r m atio n   an d   ed g e   in f o r m atio n .   T h is   is   s p atia ap p r o ac h   r ela ted   to   t h g r ap h   c o n v o lu tio n   m eth o d ,   wh ich   u s es  th e   lo ca n eig h b o r h o o d   g r a p h   f ilter in g   s tr ateg y .   T h e   g r a p h   co n v o l u tio n   o p er atio n   is   b ased   o n   th p o l y n o m ials   o f     th ad jace n cy   m atr ix   o f   th g r ap h .       0   1 1   2 2   3 3               ( 5 )     T h is   f ilter   is   d ef in e d   as  th k th   d eg r e p o ly n o m ial  o f   th ad jace n cy   m at r ix .   T h ex p o n en o f   th is   p o ly n o m ial  en co d es  th n u m b er   o f   s tep s   f r o m   th v er tex   o f   i n ter est,  wh ich   is   m u ltip lied   b y   th ass u m ed   f ilter   f ac to r s .   T h s ca lar   f ac to r   h i    d eter m in es  h o m u c h   ea ch   n ei g h b o r   o f   v er tex   c o n tr ib u tes  to   th co n v o lu tio n   o p er atio n .   T h er ef o r e,   th f ilte r   m atr ix   is   o b tain ed   as        ×  .   T h co n v o lu tio n   o f   t h v er tices    with     th f ilter     is   d ef in ed   as th f o llo win g   m atr ix   m u ltip licatio n ,   wh er       .                           ( 6 )     T h is   m o d el  ca n   b ad ju s ted   in   th r ee   way s .   T h f ir s way   is   to   av o id   b ec o m in g   ex p o n e n tiated   an d   s im p lif y   th ad jace n c y   p o ly n o m ial  in   ( 2 )   in t o   th e   lin ea r   f o r m   g iv en   i n   ( 6 ) .   T h e   r ea s o n   b eh in d   t h is   ap p r o ac h   is   th at,   as  s h o wn   b y   VGGN et,   ca s ca d o f   f ilter s   ca n   ef f ec tiv ely   esti m ate  th r ec ep tiv f ield   o f   a   lar g f ilter .         ≈  0   1                   ( 7)     T h e   n e x t   s t e p   i s   t o   c r e a t e   t h e   a d j a c e n c y   t e n s o r   .   T h i s   t e n s o r   c o n s i s t s   o f   m u l t i p l e   a d j a c e n c y   m a t r i c e s   A ,   w h i c h   a r e   t h e   s l i c e s   o f   t h i s   t e n s o r ,   e a c h   e n c o d i n g   a   s p e c i f i c   e d g e   f e a t u r e .   T h e r e f o r e ,   t h e   l i n e a r   f i l t e r   m a t r i x   i n   ( 6 )   i s   d e f i n e d   a s   a   c o n v e x   c o m b i n a t i o n   o f   a d j a c e n c y   m a t r i c e s   a s   g i v e n   i n   ( 7 ) .   T h i s   e q u a t i o n   c a n   b e   s i m p l i f i e d   i n t o   ( 8 ) .       0   1 1   +   2 2      1             ( 8 )       ≈  h A e = 0                   ( 9 )     Mu ltip le  ed g f ea t u r es  ar en co d ed   b y   m u ltip le  ad jace n cy   m atr ices,  ea ch   o f   w h ich   en c o d es  s in g le  f ea tu r e.   Als o ,   as  s h o wn   in   Fig u r 3 ,   th ed g es  ar s u b d iv id e d   in to   m u ltip le  m atr ices.  Fig u r 3   s h o ws  th d ef au lt  lin ea r   GC f ilter   in   an   im ag ap p licatio n .   f ilter   f ac to r   is   is o tr o p ically   ap p lied   to   all   v er tices  at  g iv e n   d is tan ce .   I n   th is   ca s e,   h 0    is   ap p lied   to   th v er tex   o f   th e   0 th  s t ep   an d   h 1    is   ap p lied   to   all  ad ja ce n v er tices.  I f   t h is   f ig u r is   en clo s ed   i n   an o t h er   s et  o f   p ix els,  ea ch   p ix el  in   t h at  s et  will b m u ltip lied   b y   th f ilter   f ac to r   h 2 .   As  s h o wn   in   Fig u r 3 ,   to   cr ea t th a d j ac en cy   ten s o r ,   th a d jace n cy   m atr i x   ca n   b e   s u b d i v id ed   in t o   9   ad jace n cy   m atr ices.  E ac h   o f   t h ese  ad jace n cy   m atr ices  s h o w s   d if f er e n r elativ e   lin k   ( ed g f ea tu r e)   to   g i v en   v er tex .   T h n ex s tep   is   to   ap p ly   u n iq u f ilter   to   ea c h   ad jac en cy   m atr ix   to   p e r f o r m   co n v o lu tio n   f o llo wed   b y   ag g r eg atio n .   T h is   g iv es  d ir ec tio n   to   th e   GC f ilter .   T h is   is   eq u iv alen to   3 ×3   FIR  f ilter   i n   tr ad itio n al   GC Ns .   All  th ab o v e - d escr ib ed   f ilter s   ar f o r   s in g le  v er tex   f ea tu r e.   Fo r   th e   ex ten s io n   to   m u ltip le  v er tex   f ea tu r es,  ea c h   h l    m u s b i n      s o   th at  h as  d im en s io n   o f   × × .   T h er ef o r e,   ea c h   v er te x   f ea tu r e   h as  a   f ilter   m atr ix   o f   s ize  N.   T h e r ef o r e,   i n   ( 9 )   ca n   b r ewr itten   as  i n   ( 1 0 ) ,   wh er H( c)   is   an   N   s lice  o f   an d   h ( c)   is   s ca lar   r elate d   to   an   in p u t f ea tu r an d   a   s lice  o f   A l .       ≈  h A e = 0                   ( 1 0 )   B ased   o n   ( c) ,   th v er tex   s ig n al  is   d escr ib ed   b y   i n   ( 1 1 ) ,   wh er V in ( c)    is   co lu m n   o f   V in   wh er is     th o n ly   v er tex   f ea tu r e.   b ias in   th f o r m   o f   b       is   also   a d d ed   to   th f o r m u latio n ,   r esu lt s   in        .       S   R   Q   P     0   1   1   0   P   0   0   1   1   Q   1   0   0   1   R   0   1   0   0   S     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         N ew p r ed ictio n   meth o d   fo r   d a t a   s p r ea d in g   in   s o cia l n etw o r ks b a s ed   o n …  ( Ma yth a N .   Me q d a d )   3335      = V  c = 1                   ( 11)           Fig u r 3 .   T y p es o f   f ilter s   th at  ca n   b d e f in ed   in   th GC alg o r ith m       2 . 3 .     Arc hite ct ure  us ed  f o G CN   T h is   ar ch itectu r e   o f   C NN  co n s is t s   o f   th r ee   g e n er al  s tep s .   T h f ir s s tep   is   th e   p r e p ar atio n   o f   th i n p u t   g r ap h ,   w h ich   co u l d   b DB L f o r   ex am p le,   s o   th at  th ac tiv an d   in ac tiv v e r tices  ar eq u alize d   an d   lev eled .   Ho wev er ,   th is   s tep   also   h as a   s ep ar ate  in p u t in   t h f o r m   o f   a   t ag .   T h e   o u t p u t o f   th is   s tep   is   t h g r a p h   0 ,   wh ich   will b f ed   to   th n ex t step .   T h s ec o n d   s tep   is   to   p er f o r m   th co n v o lu tio n   o p e r atio n   o n   th is   g r ap h   in   s ev er al  lay er s .   I n   th is   s tep ,     f ilter   is   ap p lied   to   ea ch   v er te x   b ased   o n   its   ad jace n t e d g e.   T h in p u t o f   th e   f ir s t c o n v o l u tio n   lay er   1   is   f ed   to   th s ec o n d   co n v o l u tio n   lay e r ,   wh ich   p r o d u ce s   th o u tp u 2 .   I n   th th ir d   s tep ,   th cr ea ted   f e atu r es  ar lin ea r ized   an d   g i v en   to   So f tm ax   lay er ,   wh ich   d ec id es  wh ich   n o d s h o u ld   b ac tiv at e d   n e x t.  Fo r   t h is   p u r p o s e,   m u ltip le  lin ea r   v ec to r s   ar e   cr ea ted   b y   co n ca ten atin g   all     th g r ap h s   cr ea ted   in   th p r ev i o u s   s tep s   an d   th eir   d if f er en p e r m u tatio n s   f r o m   0 to   2 .   E ac h   o f   t h ese  v ec to r s   is   ca lled   f ea tu r e   v ec to r .   T h o u tp u o f   th ese   o p er atio n s   is   a   lin ea r   v ec to r   th at   is   f e d   to   th e   f u ll y   co n n ec ted   n eu r al  n etwo r k   p lace d   in   th last   lay er .   Fin ally ,   th is   n etwo r k ,   wh ich   is   k n o wn   as  So f tm ax ,   is   u s ed   to   d ec id o n     th n ex t a ctiv n o d e.     2 . 4 .     I m ple m ent a t io n o f   cla s s if ica t io n a lg o rit h m   I n   th p r o p o s ed   alg o r ith m ,   lear n in g   m ac h in f o r   im a g c lass if icatio n   in   th d ataset  p r o ce s s ed   in     th class if icatio n   p h ase  is   u s ed   to   co n s tr u c m o d el  th at  p r o d u ce s   v alu es  th at  ar as  clo s as  p o s s ib le  to     th ex p ec ted   v alu es.  Sev er al   d if f er en ap p r o ac h es  h av b ee n   d ev elo p e d   f o r   th is   p u r p o s e.   I n   th is   p ap er ,   class if icatio n   alg o r ith m s   ar e   u s ed   t o   class if y   th e   u s er   i n to   d i f f er en t   class es  in   th d ataset.   T h im a g e   class if icatio n   is   d o n b ased   o n   th f ea tu r v ec to r   e x tr ac ted   in   th p r ev i o u s   p h ase.   T h p r o p o s e d   alg o r ith m   u s es  m o d if ied   v er s io n   o f   th s tan d ar d   alg o r ith m   d escr ib ed   ab o v f o r   class if icatio n .   Sin ce   th o u tp u t   o f   th e   p r o p o s ed   m eth o d   is   tag g ed   in   two   class es,  th m u lti - class   v er s io n   o f   th es e   alg o r ith m s   is   u s ed .   T h e   f ea tu r es  in clu d ed   in   th e   f ea tu r m a t r ix   o f   ea ch   im ag e   f o r m   an   n - d im en s io n al  v ec to r ,   wh ich   b elo n g s   to   o n e   o f   two   c lass es.     = ( 1 , 2 , , )                   ( 1 2 )     = ( 1 , 2 )                     ( 1 3 )      = ( 1 , 2 , , ) ,   L = N umb e r   of   Sa mpl e             ( 1 4 )     T h alg o r ith m   p r esen ted   in   Fig u r 4   s h o ws  h o th le ar n i n g   m ac h in is   b u ilt  an d   test ed .   I n     th p r o p o s ed   alg o r ith m ,   ea ch   m ac h in is   f ir s tr ain ed   u s in g   th ex tr ac ted   d ata.   As  ca n   b s ee n ,   ea ch   lear n in g   m ac h in is   tr ain e d   s ep a r ately   f o r   ea ch   d ataset  ex t r ac ted   i n   th alg o r ith m .   T h is   is   d o n u s in g   th e   “g en e r ateM L   f u n ctio n   in   lin e   5 .   T h en ,   th e   f o ld in g   alg o r ith m   is   u s ed   to   test   ea ch   m ac h in e .   T h e r ef o r e,   ea ch   m ac h in is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  18 ,   No .   6 Dec em b e r   2 0 2 0 :    3 3 3 1   -   333 8   3336   r ep ea ted ly   s u b d iv id ed   an d   t r ain ed   an d   test ed   b y   d if f er e n d ata s ets.  Mo r d etails  o n   th m ec h an is m   o f   th f o ld in g   a lg o r ith m   an d   m ea s u r em e n t o f   th ac cu r ac y   o f   t h lear n in g   m ac h in ar p r o v id ed   in   th n ex t sectio n .           F ig u r 4 .   P s eu d o - co d e   o f   th e   c lass if icatio n   s tag e       3.   T E ST S   3 . 1 .     T est  prepa ra t io n   T h p r o p o s ed   m eth o d   was  test ed   o n   th r ee   r ea d atasets ,   n am ely   DB L P,  Pu b m ed ,   an d   C o r a,   wh ich   h av e   b ee n   u s ed   in   n u m er o u s   em p ir i ca s tu d ies.   DB L P th is   is   co m p u ter   s cien ce   b ib lio g r a p h y   d atab ase  co n tain in g   th n am e   o f   m ajo r   au th o r s ,   c o n f er e n ce s ,   an d   p u b licatio n s .   I n   th e   n etwo r k   u s ed   f o r   DB L P,  o b jects  r ep r esen t   au th o r s .   T h m eta - p ath s   co n s id er ed   in   t h is   n etwo r k   ar au th o r - p ap er - au th o r   ( APA ) a u th o r - p ap er - au th o r -   p ap er - a u th o r   ( APAPA ) ,   au th o r - co n f e r en ce - a u th o r   ( AC A ) ,    an d   au th o r - co n f er en ce - au th o r -   co n f er e n ce - au th o r   ( AC AC A ) .   T h is   d ataset  is   ty p ically   u s ed   to   ex tr ac d if f er e n to p ics  an d   ex am i n th e   d if f u s io n   o f   in f o r m atio n   ab o u t a   s p ec if ic  to p ic.   I n f o r m a tio n   co n tain e d   in   th is   d ataset  p er tain s   to   th p er io d   b etwe en   1 9 5 4   a n d   2 0 1 6 .   Pu b m ed th is   is   b ib lio g r ap h y   d ataset  f o r   th f ield   o f   m ed ical  s cien ce s ,   wh ich   in clu d es  au th o r s ,   co n f er e n ce s ,   an d   p u b licatio n s .   I n   th is   n etwo r k   u s ed   f o r   Pu b m ed ,   a u th o r s   ar r ep r esen t ed   b y   o b jects  an d     th co n s id er ed   m eta - p at h s   ar APAPA   an d   APA.   I n f o r m atio n   o f   th is   d a taset  is   f o r   th p er io d   b etwe en   1 9 9 4   an d   2 0 0 3 .   C o r a t h is   is   an o th e r   co m p u ter   s cien ce   b ib lio g r ap h y   d ata b ase.   T h e   m eta - p at h s   u s ed   f o r   th is   d ataset   ar APAPA a n d   APA.   T h is   d ataset  co n tain s   in f o r m atio n   f r o m   1 9 9 0   to   2 0 1 2 .   I n   t h e   e v a l u at i o n   p r o c e s s ,   t h d i f f u s i o n   p r o c es s   w as   m o d e le d   f o r   s e v e r al   t o p i cs   c o n t a i n ed   i n   t h es d a t a s et s ,   w h ic h   i n c l u d e   d a t a   m in i n g ,   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   s o c i a l   n e t w o r k s ,   h e a l t h   c a r e ,   D N A   a n d   i n f e c t i o u s   d i s e a s e .   T h e s e   p a r t ic u l a r   t o p i cs   w e r e   s el e c t e d   b e c a u s e   o f   t h e i r   h i g h   f r eq u e n c y   i n   t h e   d a t a s et   a n d   t h e   co n s i d e r a b l e   a m o u n o f   d a t a   a v a i l a b l e   f o r   c o m p a r is o n   a n d   c o n c l u s i o n .   T r a i n i n g   a n d   t es t i n g   o p e r a ti o n s   w e r e   p e r f o r m e d   b y   t h e   u s e   o f   th e   K - F o l d   m et h o d   a s   d es c r i b e d   e a r l i e r   i n   t h e   p a p e r .   I n   t h i s   m e t h o d ,   d a t a   i s   p a r t it i o n e d   i n t o   K   s u b s et s .   E a c h   t i m e ,   o n e   o f   t h e s e   K   s u b s e ts   is   u s e d   f o r   t es t i n g   a n d   t h e   o t h e r   K - 1   a r e   u s e d   f o r   t r a i n i n g .   T h is   p r o c e d u r e   is   r e p ea t e d   k   t i m e s   s o   t h a t   e ac h   d a t a   is   u s e d   e x a c tl y   o n c e   f o r   t r a i n i n g   a n d   o n c e   f o r   t e s t i n g .   I n   t h e   e n d ,   t h e   a v e r a g e   r e s u l t   o f   t h e s e   K   t e s t s   is   r e p o r t e d   a s   a   f i n a l   e s t i m at e .   I n   t h e   K - F o l d   m et h o d ,   t h e   r a t i o   o f   d a t a   o f   c l a s s es   i n   e a c h   s u b s et   s h o u l d   m a t c h   t h i s   r at i o   i n   t h e   m a i n   s e t .   Fin ally ,   th p er f o r m a n ce   o f   th m eth o d   in   p r e d ictin g   to p i d if f u s io n   was  ev alu ated   in   ter m s   o f     th cr iter io n   k n o wn   as Pr ec is i o n .   T h is   cr iter io n   was c alcu lated   u s in g   th f o llo win g   d ef in iti o n s :     T P: if   an   ac tiv n o d is   co r r ec t ly   lab eled   as a ctiv e     T N:  if   an   in ac tiv n o d is   co r r ec tly   lab eled   as in ac tiv e     FP : if   an   ac tiv n o d is   in c o r r e ctly   lab eled   as in ac tiv e     FN: if   an   in ac tiv n o d is   in co r r ec tly   lab eled   as a ctiv e   T ab le  1   p r esen ts   th e   p a r am ete r s   o f   th GC alg o r ith m   illu s t r ated   in   Fig u r e   4 .   All   test s   o f   th is   s tu d y   wer p er f o r m ed   with   th ese  p a r am eter   s ettin g s .   I n   th is   tab le,   h id d en 1   an d   h i d d en 2   ar th n u m b er   o f   n o d es  in   th two   co n v o lu tio n   lay e r s .   Als o ,   ea r ly _ s to p p in g   r ef er s   to   t h ea r ly   ter m in atio n   co n d itio n   o f   th alg o r ith m ,   wh ich   is   co n v er g en ce   in   less   th an   1 0   iter atio n s .     3 . 2 .     Co m pa riso n wit h o t her  wo rk s   Fo r   f u r th e r   ev alu atio n   o f   th p r o p o s ed   m eth o d ,   it  was  co m p ar ed   with   o t h er   m eth o d s   in   t h f ield   o f   in f o r m atio n   d if f u s io n .   T h is   co m p ar is o n   was  m ad e   with   two   m eth o d s ,   h eter o g en eo u s   p r o b ab ilit y     m o d el -   i n d ep e n d en t   ca s ca d e   ( HPM - IC ) h eter o g e n eo u s   p r o b ab ilit y   m o d el - l in ea r   th r esh o ld   ( HPM - LT )   [ 1 5 ]   an d     m u lti - r elatio n al  lin ea r   t r esh o ld   Mo d el - r elatio n   lev el  ag g r eg atio n   ( MLTM - R )   [ 1 6 ] ,   w h ich   ar b ased   o n   p r o b a b ilis tic  f u n ctio n s .   T h ese  m eth o d s   wer im p lem en ted   o n   th test   d ataset s   u s in g   th s ett in g s   r ec o m m en d ed   in   th e   r esp ec tiv r e f er en ce s .   T h o u t p u o f   t h ese  m eth o d s   w as  also   th in f o r m atio n   d if f u s io n   p at h   f o r   s ev e r al                      -                                   :   1      _ = {' GCN '}   2      = {' DBLP ', P ubmet ','C ora '}   3       for   e ac h     Do   4            for   e ac h     Do   5                   for   e ac h     Do   6                   ( Xtra in,  Ytra in, Xtest, Ytest)  m ak e fold ( )   7                   ML    ge n e r ate M L   ( _ ,Xtra in,  Ytra in)   8                   a c c ura c y(   c al c u late Ac c u r ac y (ML ,Yte st,)   9                e n d   10          e n d   11     e n d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         N ew p r ed ictio n   meth o d   fo r   d a t a   s p r ea d in g   in   s o cia l n etw o r ks b a s ed   o n …  ( Ma yth a N .   Me q d a d )   3337   s cien tific   to p ics.  I n   th is   s ec tio n ,   th test   r esu lts   f o r   s ev er al  t o p ics  o n   DB L an d   Pu b m e d   d atasets   ar r ep o r ted   b ased   o n   p r ec is io n   an d   r ec all  cr iter ia.   T ab le  2   p r esen t s   th r esu lts   o f   th is   ev alu atio n   in   ter m s   o f   p r ec is io n .       T ab le  1 .   I n itial p ar am eter s   o f   GC alg o r ith m   P a r a me t e r   V a l u e   l e a r n i n g _ r a t e   0 . 0 1   e p o c h s   2 0 0   h i d d e n 1   16   h i d d e n 1   16   d r o p o u t   0 . 5   w e i g h t _ d e c a y   1 0 0 0 0   e a r l y _ s t o p p i n g   10       T ab le  2 .   R esu lts   o f   co m p a r is o n   o f   th e   p r o p o s ed   m et h o d   with   o th er   m eth o d s   f o r   d if f er en t to p ics o n   DB L u s in g   th p r ec is io n   cr iter io n   S u b j e c t   A c c u r a c y   ( %)   G C N   H P M - IC   H P M - LT   M TL M - R   D a t a   M i n i n g   75  %   60  %   55  %   56  %   M a c h i n e   L e a r n i n g   50  %   48  %   32  %   37  %   S o c i a l   N e t w o r k   50  %   40  %   38  %   39  %   M e d i c a l   C a r e   75  %   62  %   55  %   56  %   DNA   15  %   14  %   12  %   11  %   i n f e c t i o u d i sea s e   25  %   21  %   20  %   22  %   S o f t w a r e   E n g i n e e r i n g   30  %   25  %   20  %   10  %   B i g   D a t a   25  %   22  %   21  %   14  %   N e t w o r k   25  %   21  %   19  %   16  %   G e n e t i c   75  %   50  %   40  %   33  %   B i o l o g y   50  %   37  %   11  %   10  %   N e u r a l   e t w o r k   25  %   22  %   21  %   20  %       A s   t h es e   r es u l ts   i n d i c at e ,   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d   a c h i e v e d   a   s i g n i f i c a n t   i m p r o v e m e n t   r a n g i n g   b e t w e e n   1 0 %   a n d   2 0 %   i n   a l l   c o m p a r i s o n s .   I n   t h e   DB L P   d a t as e t ,   f o r   e x a m p l e ,   t h e   p r o p o s e d   m et h o d   h a s   a   1 0 %   h i g h e r   p r e c i s i o n   t h a n   o t h e r   m e t h o d s .   T h e   r e a s o n   f o r   t h is   i m p r o v e m en t   c o u l d   b e   t h a t   o t h e r   m e t h o d s   a r e   p u r e l y   b a s e d   o n   p r o b a b i l i t y   f u n c t i o n s   a n d   c al c u l a t i o n   o f   p r o b a b i l i t y   b et w e e n   n e i g h b o r i n g   v e r t i c e s .   T h i s   m e a n s   t h a t   t h e s e   m e t h o d s   h a v e   n o   s u c h   t h i n g   a s   f e a t u r l e a r n i n g   o r   i n t e l l i g e n t   p r o c ess e s   a n d   o n l y   r e p e a t   a   c o n s t a n s e t   o f   c a l c u l at i o n s .     I n   c o n t r a s t ,   as   e x p l a i n e d   i n   th e   d e s c r i p t i o n   o f   t h e   a r c h i t e c tu r e ,   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d   u s es   d i f f e r e n t   l ea r n i n g   o p e r a t i o n s   f o r   e a c h   s e g m e n t .   Fo r   e x a m p l e ,   t h e   c o n v o l u t i o n   f u n c t i o n   i s   d es i g n e d   t o   d et e r m i n t h e   r e l a ti o n   o f   e a c h   n o d e   t o   i t s   n e i g h b o r s   t h r o u g h   a   l e a r n i n g   p r o c e s s .   T h e s e   o p e r a ti o n s   a r e   l e a r n e d   i n t e l li g e n t l y   d u r i n g   t h e   e v o l u t i o n   o f   t h e   G C N   a l g o r i t h m .   I t   s h o u l d   a l s o   b e   n o t e d   t h a t   i n   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s ,   t h e   e n t i r e   p r o b l e m   s p a c e   c a n   b e   e a s il y   e x p l o r e d ,   w h e r e a s ,   i n   p r o b a b i lit y   f u n c t i o n - b a s e d   m e t h o d s ,   o n ly   a   p a r t   o f   t h e   p r o b l e m   s p a c e   ca n   b e   s e a r c h e d .       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen te d   a   m ac h in lear n in g   m eth o d   b ased   o n   th g r ap h   n eu r al   n etwo r k   alg o r it h m ,   wh ic h   in v o lv es  th s elec tio n   o f   in ac t iv v er tices  b ased   o n   th eir   n ei g h b o r in g   ac tiv v er tices  in   ea ch   s cien tific   to p ic.   B asically ,   in   th i s   m eth o d ,   in f o r m atio n   d if f u s io n   p ath s   ar p r ed icted   th r o u g h   th ac tiv atio n   o f   in ac tiv v er tices  b y   ac tiv v e r tices.  Sin ce   p r ed i ctin g   th n ew  u s er s   wh o   will  b in   th p ath   o f   in f o r m atio n   f lo is   r ec o g n itio n   p r o ce s s ,   th is   p r o b lem   ca n   b s o lv ed   b y   m ac h in lear n in g   alg o r ith m s .   T h p r o p o s ed   m eth o d   was  tes ted   o n   th r ee   r ea d atasets ,   DB L P,  Pu b m ed ,   an d   C o r a,   wh ic h   ar ex te n s iv ely   u s ed   in   th em p ir ical  s tu d i es.  T h ev alu atio n   p r o ce s s   in v o lv ed   m o d elin g   th d if f u s io n   p r o ce s s   f o r   s ev er al   to p ics  co n tain ed   in   th ese  d ata s ets,  in clu d in g   d ata  m in in g ,   m ac h in lear n in g ,   s o c ial  n etwo r k s ,   h ea lth   ca r e ,   DNA  an d   in f ec tio u s   d is ea s e.   T est  r esu lts   s h o wed   th at  t h p r o p o s ed   m eth o d   o u tp er f o r m s   o th er   m et h o d s   i n   th is   a r ea .   As   p o ten tial  id ea   f o r   f u tu r e   s tu d ies,  th e   p r o p o s ed   s y s tem   ca n   b e   im p lem e n ted   in   p ar allel  p latf o r m   o r   with   th e x tr ac tio n   an d   co m b in atio n   o f   o th e r   f ea tu r es  to   r ea ch   s tr o n g er   s y s tem .   T h u s o f   m o r r o b u s m ac h in lear n in g   co n ce p ts   m ay   also   en h a n ce   th q u ality   o f   th m et h o d .   T h m et h o d s   with   p o s s ib le  b en ef its   in   th is   ar ea   in clu d f ea tu r e   r ed u ctio n   an d   f ea tu r e   lear n in g .   T h f e atu r e   r ed u ctio n   m eth o d   is   p ar ticu lar ly   u s ef u l   f o r   r ed u cin g   th e   o v e r all  co m p lex ity   o f   th r ec o g n itio n   m eth o d .   Featu r lear n in g   is   p r o ce s s   in v o lv in g   th tr a n s f er   o f   th d ata  p r o ce s s in g   f r o m   th e   o r ig in al  f ea tu r s p ac e   to   n ew  s p ac with   h i g h er   f e atu r r eso lu tio n .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   E.   Ba k s h y ,   I.   Ro se n n ,   C.   M a rlo w,   L.   Ad a m ic,  T h e   ro le  o so c ial   n e two rk s i n   in f o rm a ti o n   d iu si o n ,   in Pro c e e d in g s   o t h e   2 1 st i n ter n a ti o n a c o n fer e n c e   o n   W o rld   W id e   W e b ,   AC M ,   p p .   5 1 9 2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                    I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  18 ,   No .   6 Dec em b e r   2 0 2 0 :    3 3 3 1   -   333 8   3338   [ 2 ]   M .   S .   G ra n o v e tt e r,   Th e   stre n g t h   o f   we a k   ti e s,”   In   S o c ial  n e two r k s,   Ac a d e m ic P re ss .   p p .   3 4 7 - 3 6 7 ,   1 9 7 7 .   [ 3 ]   Y.  Hu ,   R.   J.  S o n g ,   M .   Ch e n ,   M o d e li n g   fo I n fo rm a ti o n   Di  u si o n   in   On li n e   S o c ial  Ne two rk v ia  Hy d r o d y n a m ics ,   IEE Acc e ss ,   v o l .   5 ,   2 0 1 7 .   [ 4 ]   K.  Ik e d a ,   e t   a l. ,   M u l ti - a g e n t   i n fo rm a ti o n   d iff u sio n   m o d e l   fo r   twit t e r ,”   In   Pro c e e d in g s   o f   t h e   2 0 1 4   I EE E/ W IC/A C M   In ter n a t io n a J o in t   Co n fer e n c e o n   W e b   In telli g e n c e   (W I)  a n d   I n tell ig e n A g e n T e c h n o lo g ies   (IA T ) -   I EE Co m p u te r   S o c iety      v ol 1 ,   p p .   2 1 - 2 6 ,   2 0 1 4 .   [ 5 ]   T.   Kip f ,   N.   Th o m a s,  a n d   M .   Well in g ,   S e m i - S u p e rv ise d   Clas sifica ti o n   with   G ra p h   Co n v o lu ti o n a Ne two rk s,   a rXiv   p re p rin a rXiv : 1 6 0 9 . 0 2 9 0 7 ,   2 0 1 6 .   [ 6 ]   Y.  M o re n o ,   R .   P a sto r - S a to rra s,   A.   Ve sp ig n a n i,   Ep i d e m ic  o u tb re a k i n   c o m p lex   h e ter o g e n e o u s   n e two r k s,     T h e   Eu r o p e a n   P h y sic a J o u rn a B ,   v o l.   26 ,   n o .   4 2 0 0 2 .   [ 7 ]   R.   Ya n g ,   B . - H.  Wan g ,   J.   Re n ,   W.   J.  Ba i,   Z .   W .   S h i ,   W .   X.   W a n g ,   T.   Z h o u ,   Ep i d e m ic  sp re a d i n g   o n   h e tero g e n e o u s   n e two rk s wit h   i d e n ti c a i n fe c ti v it y ,   Ph y sic s L e tt e rs   A ,   v o l.   3 6 4 ,   p p .   3 - 4 2 0 0 7 .   [ 8 ]   M .   S a leh i,   R.   S h a rm a ,   M .   M a rz o ll a ,   M .   M a g n a n i,   P .   S iy a ri,   D.  M o n tes i,   S p re a d in g   p ro c e ss e in   m u lt il a y e r   n e two rk s,   IE EE   T r a n sa c ti o n s   o n   Ne two rk   S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   v o l.   2 ,   n o .   2 2 0 1 5 .   [ 9 ]   L.   Wan g ,   G .   Z.   Da i,   G lo b a sta b il it y   o v iru s   sp re a d i n g   in   c o m p lex   h e tero g e n e o u s   n e two rk s,   S ia J o u rn a o n   Ap p li e d   M a t h e ma ti c s ,   v o l.   68 ,   n o .   5 ,   2 0 0 8 .   [ 1 0 ]   M .   Na d in i ,   K.  S u n ,   E.   Ub a l d i,   M .   S ta rn i n i,   A.  Rizz o ,   N.  P e rra ,   Ep id e m ic  sp re a d in g   i n   m o d u l a ti m e - v a ry in g   n e two rk s,   a rXiv   p re p r in t   a rXiv :1 7 1 0 . 0 1 3 5 5 ,   2 0 1 7 .   [ 1 1 ]   G .   D e m i r e l ,   E .   B a r t e r ,   T .   G r o s s ,   D y n a m i c s   o f   e p i d e m i c   d i s e a s e s   o n   a   g r o w i n g   a d a p t i v e   n e t w o r k ,   S c i e n t i c   r e p o r t s ,   v o l .   7 ,   2 0 1 7 .   [ 1 2 ]   P .   S e rm p e z is,  T.   S p y r o p o u l o s,  In fo rm a ti o n   d iffu si o n   in   h e tero g e n e o u n e tw o rk s:  T h e   c o n g u ra ti o n   m o d e a p p ro a c h ,   in Pro c e e d i n g s - IEE INFOCO M ,   p p .   3 2 6 1 ,   2 0 1 3 .   [ 1 3 ]   Y.  Zh o u ,   L .   Li u ,   S o c ial  in   u e n c e   b a se d   c lu ste rin g   o h e ter o g e n e o u in f o rm a ti o n   n e two r k s,   in :   Pr o c e e d in g o f     th e   1 9 th   ACM   S IGKD D i n ter n a ti o n a c o n fer e n c e   o n   K n o wle d g e   d i sc o v e ry   a n d   d a t a   min i n g ,   AC M ,   p p .   3 3 8 ,   2 0 1 3 .   [ 1 4 ]   S .   M o lae i,   S .   Ba b a e i,   M .   S a leh i,   M .   Ja li li ,   In fo rm a ti o n   s p re a d   a n d   t o p ic  d iff u sio n   i n   h e tero g e n e o u i n fo rm a ti o n   n e two rk s,   S c ien ti c   Rep o rts ,   v o l .   8 ,   n o .   1 2 0 1 8 .   [ 1 5 ]   S .   M o l a e i ,   e t   a l . ,   I n f o r m a t i o n   S p r e a d   a n d   T o p i c   D i f f u s i o n   i n   H e t e r o g e n e o u s   I n f o r m a t i o n   N e t w o r k s ,”   S c i .   R e p .,   v o l .   8 ,   2 0 1 8 .   [ 1 6 ]   H.  G u i,   Y.  S u n ,   J.  Ha n ,   G .   Bro v a ,   M o d e li n g   T o p ic  Diff u sio n   in   M u lt i - Re lati o n a Bi b li o g ra p h ic   In fo rm a ti o n   Ne two rk s ,”   In   Pr o c e e d in g o t h e   2 3 rd   ACM   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co n fer e n c e   o n   I n f o rm a ti o n   a n d   Kn o wl e d g e   M a n a g e me n -   CIKM   ‘1 4 ,   p p .   6 4 9 - 6 5 8 ,   2 0 1 4 .   [ 1 7 ]   T.   M i k o l o v ,   K.  C h e n ,   G .   Co rra d o ,   J.  De a n ,   Ecie n e stim a ti o n   o f   wo r d   re p re se n tatio n i n   v e c to sp a c e ,   a rXiv   p re p rin t   a rXiv :1 3 0 1 . 3 7 8 1 ,   2 0 1 3   [ 1 8 ]   W.   Ch e n g ,   C.   G re a v e s,  M .   War re n ,   F ro m   n - g ra m   to   sk i p g ra m   to   c o n c g ra m ,   In ter n a ti o n a jo u rn a o c o rp u s   li n g u isti c s ,   v o l .   11 ,   n o .   4 2 0 0 6 .   [ 1 9 ]   B.   P e ro z z i,   R.   Al - Rfo u ,   S .   S k ien a ,   De e p wa lk On li n e   lea rn in g   o so c ial  re p re se n tatio n s,   in Pro c e e d i n g o t h e   2 0 t h   ACM   S IGKD I n ter n a ti o n a l   C o n fer e n c e   o n   Kn o wled g e   D isc o v e ry   a n d   D a t a   M in i n g ,   ACM ,   p p .   7 0 ,   2 0 1 4 .   [ 2 0 ]   S .   Ho c h re it e r,   J.  S c h m i d h u b e r,   L o n g   sh o rt - term   m e m o ry ,   Ne u ra l   c o mp u t a ti o n ,   v o l.   9 ,   n o .   8 ,   1 9 9 7 .   [ 2 1 ]   Q.  Ca o ,   H.   S h e n ,   K.   Ce n ,   W.   Ou y a n g ,   X .   Ch e n g ,   De e p h a wk e s:  Brid g in g   t h e   g a p   b e twe e n   p re d icti o n   a n d   u n d e rsta n d i n g   o i n fo rm a ti o n   c a sc a d e s, ”  in Pro c e e d in g o th e   2 0 1 7   AC M   o n   C o n fer e n c e   o n   I n fo rm a t io n   a n d   Kn o wled g e   M a n a g e me n t,   ACM ,   2 0 1 7 .   [ 2 2 ]   Y.  LeCu n ,   Y.  Be n g io ,   e a l. Co n v o lu ti o n a n e two rk f o ima g e s,  sp e e c h ,   a n d   ti m e   se ries ,   Th e   h a n d b o o k   o b ra i n   th e o ry   a n d   n e u ra n e two r k s ,   v o l.   3 3 6 1 ,   n o .   10 ,   1 9 9 5 .   [ 2 3 ]   F .   J.  Ord o n e z ,   D.  Ro g g e n ,   De e p   c o n v o lu ti o n a a n d   lstm   re c u rre n n e u ra n e two r k fo m u l ti m o d a w e a ra b le  a c ti v it y   re c o g n it i o n ,   S e n s o rs ,   v o l.   16 ,   n o .   1 ,   2 0 1 6 .   [ 2 4 ]   Cit a ti o n   Ne two rk   Da tas e t,   Av a il a b le [o n li n e ],   URL  h tt p : // k o n e c t. u n i - k o b le n z . d e /n e tw o rk s/su b e lj _ c o ra   [ 2 5 ]   P .   Ku m a ra n ,   S .   Ch it ra k a la,  Co m m u n it y   f o rm a ti o n   b a se d   in fl u e n c e   n o d e   se lec ti o n   f o r   in f o rm a ti o n   d if fu sio n   i n   o n li n e   so c ial  n e two r k ,”   In   2 0 1 6   I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   C o mp u ti n g   T e c h n o lo g ies   a n d   In telli g e n t   Da ta   E n g i n e e rin g   (ICCT IDE,   2 0 1 6 ) ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 6 .   [ 2 6 ]   M .   Lah ir a n d   M .   Ce b ri n ,   T h e   G e n e ti c   Alg o ri th m   a a   G e n e ra l   Diffu sio n   M o d e f o S o c ial  Ne two r k s,   Pro c .   o t h e   2 4 t h   AA AI   Co n fer e n c e   o n   Arti fi c i a In telli g e n c e ,   2 0 1 0 .   [ 2 7 ]   L.   Li ,   S .   Li ,   X.  C h e n ,   n e g e n e ti c s - b a se d   d iff u si o n   m o d e l   fo s o c ial  n e two rk s,”   I n   2 0 1 1   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   C o mp u ta t io n a Asp e c ts o S o c i a Ne two rk s (CA S o N ,   2 0 1 1 ) ,   p p .   7 6 - 8 1 ,   2 0 1 1 .   [ 2 8 ]   H.  Zh u ,   C.   Hu a n g ,   H.   Li ,   In fo rm a ti o n   d iff u sio n   m o d e b a se d   o n   p r iv a c y   se tt in g   in   o n li n e   s o c ial  n e two r k in g   se rv ice s,”   T h e   Co m p u ter   J o u rn a l v o l .   58 ,   n o .   4,   p p .   5 3 6 - 5 4 8 ,   2 0 1 4 .   [ 2 9 ]   L.   Li u ,   e a l . ,   M o d e ll in g   o f   in f o rm a ti o n   d iff u sio n   o n   so c ial  n e t wo rk wit h   a p p li c a ti o n s   to   WeCh a t,   Ph y sic a   A :   S ta ti st ica M e c h a n ics   a n d   i ts A p p li c a ti o n s,   v o l .   4 9 6 ,   p p .   3 1 8 - 3 2 9 ,   2 0 1 8 .   [ 3 0 ]   Ay m a n   M a d i,   O u ss a m a   Ka ss e m   Zein ,   S e ifed i n e   Ka d ry ,   " On   th e   i m p ro v e m e n t   o f   c y c lo m a ti c   c o m p lex it y   m e tri c ,   In ter n a t io n a J o u rn a o S o f twa re   En g in e e rin g   a n d   I ts A p p li c a ti o n s ,   v o l .   7 ,   no.   2,   p p .   67 - 8 2 ,   2 0 1 3 .   [ 3 1 ]   S e ifed in e   Ka d ry ,   Ra fic  Yo u n è s.   " Et u d e   P ro b a b il iste  d u n   S y ste m e   M e c a n iq u e   a   P a ra m e tres   In c e rtain p a u n e   Tec h n iq u e   Ba se e   su la M e th o d e   d e   tran sfo rm a ti o n , Pro c e e d i n g   o f   Ca n C a m.  Ca n a d a ,   2 0 0 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.