一种迭代式图对齐方法技术

本发明专利技术公开了一种迭代式图对齐方法，涉及图结构数据自动对齐相关技术领域，具体步骤为：获取拓扑图，获得任意两幅待对齐的拓扑图之间的初始对齐关系；计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点关于初始对齐关系的上下文；求取任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度；计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点的平均相似度；获得任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点之间的对齐关系；形成任意两幅待对齐的拓扑图的对齐关系；判断是否继续进行迭代计算；本申请显式考虑拓扑图中节点的类型信息以及节点与拓扑图中其他节点之间的关系，提高了拓扑图对齐的准确度。的准确度。的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种迭代式图对齐方法


[0001]本专利技术涉及图结构数据自动对齐相关
，更具体的说是涉及一种迭代式图对齐方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断进步，一些技术也开始广泛的分布于诸多领域，图结构数据就是其一，图结构数据的典型应用于人脸图像中关键点拓扑关系图、社交网络图、生物体蛋白质交互图等方面，用于判定两者之间的联系，人脸图像中关键点拓扑关系图最接近人们的生活，因此以人脸图像中关键点拓扑关系图为例：给定两个人脸图像关键点拓扑关系图，通过图对齐可以定量计算两个人脸图像之间的距离，进而判断这两个人脸图像是否来自同一个人，具体步骤为：节点对相似度计算：采用特定的技术手段，对分别来自左图或右图的所有节点对之间的相似度进行计算；节点对齐：利用节点对之间的相似度信息，采用某种贪心算法或全局最优算法，形成左右两图中节点之间的对齐关系；但是在现有技术方案中均未显式考虑图中节点的类型信息以及节点与图中其他节点之间的关系，因此有可能导致错误的对齐关系；因此需要一种准确度较高的图结构数据的对齐方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种迭代式图对齐方法，显式考虑拓扑图中节点的类型信息以及节点与拓扑图中其他节点之间的关系，提高了拓扑图对齐的准确度。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种迭代式图对齐方法，具体步骤为：
[0006]获取拓扑图；
[0007]获得任意两幅待对齐的拓扑图之间的对齐关系，定义为初始对齐关系；任意两幅待对齐的拓扑图包括第一待对齐拓扑图和第二待对齐拓扑图；
[0008]基于任意两幅待对齐的拓扑图以及初始对齐关系计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点关于初始对齐关系的上下文；
[0009]依据任一节点关于初始对齐关系的上下文，求取任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度；
[0010]以任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度为基础，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点的平均相似度；
[0011]根据任一类型的节点的平均相似度与任一类型中任意一对相同类型的节点之间的相似度在之间的关系，获得任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点之间的对齐关系；
[0012]将任意两幅待对齐的拓扑图中各个类型的节点之间的对齐关系放入一个集合，形成任意两幅待对齐的拓扑图的对齐关系；
[0013]依据设定的迭代条件，判断是否继续进行迭代计算。
[0014]优选的，拓扑图表示为：
[0015]G＝(TV,TE,V,E,type)
ꢀꢀꢀ
(1)；
[0016]式中，TV为节点类型集合；TE为边类型集合；V为节点集合；E为边集合；type为映射函数，将每一个节点和每一条边映射到节点类型和边类型。
[0017]其优点在于，结合节点类型与边的类型建立有向图，为图像对齐提供了必要的要素，提高了图像对齐的成功率。
[0018]优选的，初始对齐关系的计算方法为:
[0019]S21、计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点的类型上下文，类型上下文是一个向量，具体为：
[0020]将任意两幅待对齐的拓扑图中任一拓扑图的边类型集合TE的所有元素与节点类型集合TV中的所有元素进行组合，并将组合形成的所有元素进行排序，为每一个元素组合设置编号；
[0021]节点u任一拓扑图上的任意节点，其上下文记为ctx_type(u)，ctx_type(u)向量的长度为2
×
|TV|
×
|TE|，ctx_type(u)向量包括节点u的出边的类型上下文和入边的类型上下文；编号i的分量对应的元素对为＜te,tv＞，te为边类型集合TE中的元素，tv为节点类型集合TV中的元素，表示节点u的所有出/入边中，满足“边类型为te，边的另一端节点类型为tv”的出/入边的总数；
[0022]S22、将任意一对相同类型的节点的类型上下文之间的距离作为任意一对相同类型的节点之间的距离；
[0023]S23、利用二部图最大权值分配算法，得到任意两幅待对齐的拓扑图中各个类型的节点之间的对齐关系；将各个类型的节点的对齐关系进行合并，形成任意两幅待对齐的拓扑图之间的初始对齐关系，并记为初始对齐关系集合A。
[0024]优选的，任一节点的类型上下文包括两部分，第一部分为任一节点的出边的类型上下文，对应的编号的分量为在任一节点的出边中符合另一端点的类型为对应元素组合的节点类型且边的类型为对应元素组合中边类型的边的总数；第二部分为任一节点的入边的类型上下文，对应的编号的分量为在任一节点的入边中另一端点为对应元素组合的节点类型且边为对应元素组合中边类型的边的总数。
[0025]优选的，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点关于初始对齐关系的上下文的具体步骤为：
[0026]对于任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点对齐初始对齐关系集合A的上下文记为ctx(u,Gy,A)，其上下文是一个集合，定义如下：
[0027]{(in,te,a)|te是TE的元素,a＝(v,_)是A的元素，(u,te,v)是E1的元素}
[0028]∪
[0029]{out,te,a)|te是TE的元素,a＝(v,_)是A的元素，(v,te,u)是E1的元素}；
[0030]其中，Gy为任一待对齐的拓扑图；u为任一待对齐的拓扑图Gy中的节点。
[0031]优选的，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度，具体为：
[0032]S51、第一待对齐拓扑图中任一节点对齐初始对齐关系集合A的上下文与第二待对
齐拓扑图中对应的任一相同类型的节点对齐初始对齐关系集合A的上下文求交集；
[0033]S52、第一待对齐拓扑图中任一节点对齐初始对齐关系集合A的上下文与第二待对齐拓扑图中对应的任一相同类型的节点对齐初始对齐关系集合A的上下文求并集；
[0034]S53、交集与并集的比值为任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度。
[0035]优选的，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点的平均相似度，计算方法为：
[0036]S61、获得相似度和：第一待对齐拓扑图与第二待对齐拓扑图中任一类型的节点对的相似度之和；
[0037]S62、获得节点之积：第一待对齐拓扑图中任一类型的节点数与第二待对齐拓扑图中任一类型的节点数的乘积；
[0038]S63、相似度和与节点之积的比值为任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点的平均相似度。
[0039]优选的，计算任意两幅待对齐的拓扑图中各个类型的节点之间的对齐关系，计算过程如下：
[0040]S71、分别获得第一待对齐拓扑图、第二待对齐拓扑图中任一类型的节点个数；
[0041]S72、判断第一待对齐拓扑图中任一类型的节点个数是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种迭代式图对齐方法，其特征在于，具体步骤为：获取拓扑图；计算任意两幅待对齐的拓扑图之间的对齐关系，定义为初始对齐关系；基于初始对齐关系求得任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点关于初始对齐关系的上下文；依据任一节点关于初始对齐关系的上下文，求取任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度；以任意两幅待对齐的拓扑图中任意一对相同类型的节点之间的相似度为基础，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点的平均相似度；根据任一类型的节点的平均相似度与任一类型中任意一对相同类型的节点之间的相似度在之间的关系，获得任意两幅待对齐的拓扑图中任一类型的节点之间的对齐关系；将任意两幅待对齐的拓扑图中各个类型的节点之间的对齐关系放入一个集合，形成任意两幅待对齐的拓扑图的对齐关系；依据设定的迭代条件，判断是否继续进行迭代计算。2.根据权利要求1所述的一种迭代式图对齐方法，其特征在于，拓扑图表示为：G＝(TV,TE,V,E,type)
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(1)；式中，TV为节点类型集合；TE为边类型集合；V为节点集合；E为边集合；type为映射函数，将每一个节点映射到节点类型，将每一条边映射到边类型。3.根据权利要求1所述的一种迭代式图对齐方法，其特征在于，初始对齐关系的计算方法为:S21、计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点的类型上下文，类型上下文是一个向量；S22、将任意一对相同类型的节点的类型上下文之间的距离作为任意一对相同类型的节点之间的距离；S23、利用二部图最大权值分配算法，得到任意两幅待对齐的拓扑图中各个类型的节点之间的对齐关系；将各个类型的节点的对齐关系进行合并，形成任意两幅待对齐的拓扑图之间的初始对齐关系，并记为初始对齐关系集合A。4.根据权利要求3所述的一种迭代式图对齐方法，其特征在于，任一节点的类型上下文包括两部分，第一部分为任一节点的出边的类型上下文，对应编号的分量为在任一节点的出边中符合另一端点的类型为对应元素组合的节点类型且边的类型为对应元素组合中边类型的边的总数；第二部分为任一节点的入边的类型上下文，对应的编号的分量为在任一节点的入边中另一端点为对应元素组合的节点类型且边为对应元素组合中边类型的边的总数。5.根据权利要求3所述的一种迭代式图对齐方法，其特征在于，计算任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点关于初始对齐关系的上下文的具体步骤为：对于任意两幅待对齐的拓扑图中任一节点对齐初始对齐关系集合A的上下文记为ctx(u,Gy,A)，其上下文是一个集合，定义如下：{(in,te,a)|te是TE的元素,a＝(v,_)是A的元素，(u,te,v)是E1的元素}∪
{out,te,a)|te是TE的元素,a＝(v,_)是A的元素，(v,te,u)是E1的元素}；其中，Gy为任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，赵海燕，金芝，梅宏，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：