图网络的度矩阵D/邻接矩阵A/拉普拉斯矩阵L以及图中的节点如何各自保存更新节点特征

在开始前,我们明确几个概念度矩阵D/邻接矩阵A/拉普拉斯矩阵L分别是做什么的?

  • 度矩阵D:描述一个节点能连接多少其他节点;
  • 邻接矩阵A: 描述一个节点具体和其他哪个节点连接;
  • 拉普拉斯矩阵L:L=D-A描述一个节点的特征和其他节点特征有多不一样。
python 复制代码
For Example
一个简单的图结构:A ------ B ------ C
提取其度矩阵D=
				[ 1  0  0 ] # A只和一个节点B相连
				[ 0  2  0 ] # B和两个节点相连B和C
				[ 0  0  1 ] # C只和一个节点B相连
提取其邻接矩阵A=
				[ 0  1  0 ]  	[ 0  		A和B相连  0       ] 
				[ 1  0  1 ]  	[ B和A相连  0  		  B和C相连 ] 
				[ 0  1  0 ]  	[ 0  		C和B相连  0       ] 
计算其拉普拉斯矩阵L=D-A
				[ 1  0  0 ]   [ 0  1  0 ]   [  1  -1   0 ]
				[ 0  2  0 ] − [ 1  0  1 ] = [ -1   2  -1 ]
				[ 0  0  1 ]   [ 0  1  0 ]   [  0  -1   1 ]

之后我们就可以愉快的了解图节点如何保存与更新他们各自的节点特征

  • 每一个节点的节点特征并不是一个数,而是由许多数组成的一个行向量。所有节点的行向量都叠在一起,就获得了一个节点特征矩阵
  • 例如,某油田中存在一成熟井网,井网的这种网络关系就可以看作图。井网中的每一口井就可以看作图中的节点,那么这个井对应的节点就应具备一些必要的节点特征例如BHP,PERM和PORO.
  • 这些合在一起则有井对应的节点特征向量x_i=[BHP, Pro, PERM, PORO]
python 复制代码
For Example
一个简单的井网(图结构):A ------ B ------ C. 每个节点具有两个特征(一行 = 一个节点, 一列 = 一种特征)
 - F1: BHP
 - F2: Pro
X = [ 18   90 ]   ← A 
	[ 17   85 ]   ← B
	[ 18   95 ]   ← C
神经网络的基本操作是:节点的新信息=自己的旧信息+邻居的信息,也可以写成X'=AX.
计算X'=AX
A =				X =				AX =
[ 0  1  0 ]		[ 18  90 ]←A		[ 17  85 ]
[ 1  0  1 ]		[ 17  85 ]←B		[ 36  185]
[ 0  1  0 ]		[ 18  95 ]←C		[ 17  85 ]
 - A 只连着 B → 拿到 B 的特征
 - B 连着 A 和 C → 拿到 A + C 的特征
 - C 只连着 B → 拿到 B 的特征

后记:当了这么久调参侠和炼丹师不懂些算法还是有点立不住。

相关推荐
微三云 - 廖会灵 (私域系统开发)1 天前
私域电商多端商城系统架构实践:小程序 / APP / H5 一套后端如何落地
矩阵·重构·零售
微三云 - 廖会灵 (私域系统开发)1 天前
多端商城统一账号体系设计实践:小程序 / APP / H5 登录打通与账号合并
矩阵·重构·自动化·零售
智购无人售货机厂家4 天前
2026自动售货机品类拓展逻辑:从饮料零食到鲜食药品文创的工程实践~YH
服务器·人工智能·单片机·线性代数·矩阵
IT小白杨5 天前
社媒多账号运营的环境隔离:一张图谱模型,解释清“为什么换IP还是被连坐“
经验分享·笔记·矩阵·指纹浏览器
镜像视界(浙江)科技有限公司6 天前
《视频孪生之上:二维展示终结,三维空间计算重构城市逻辑》——跨摄像连续表达 × 三角测量厘米级定位 × 动态轨迹建模,构建新一代城市空间
大数据·人工智能·算法·矩阵·音视频·空间计算
wzdark6 天前
稀疏矩阵存储结构及其运算复杂度研究4
线性代数·矩阵
零依赖极客6 天前
Day 9·1 KV 也量化——q8 KV 把缓存与 decode 带宽压到一半
c语言·开发语言·arm开发·人工智能·缓存·矩阵
零依赖极客7 天前
Day 6·1 ARMv8.2 dotprod——vdotq_s32 一条指令做 4 个点积
c语言·开发语言·人工智能·矩阵·arm·vllm
wzdark7 天前
基于矩阵的动态规划路径问题性能优化4
线性代数·矩阵·动态规划
Raas1008 天前
MAI Gateway(魔芋企业级AI网关)功能全解:AI网关有哪些功能?一文看懂AI网关能力矩阵
大数据·人工智能·矩阵·gateway·mai gateway·企业级产品