• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권6호
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• pp.803-816
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• 2023

Explainable artificial intelligence is a method that explains how a complex model (e.g., a deep neural network) yields its output from a given input. Recently, graph-type data have been widely used in various fields, and diverse graph neural networks (GNNs) have been developed for graph-type data. However, methods to explain the behavior of GNNs have not been studied much, and only a limited understanding of GNNs is currently available. Therefore, in this paper, we propose an explanation method for node classification using graph convolutional networks (GCNs), which is a representative type of GNN. The proposed method finds out which features of each node have the greatest influence on the classification of that node using GCN. The proposed method identifies influential features by backtracking the layers of the GCN from the output layer to the input layer using the gradients. The experimental results on both synthetic and real datasets demonstrate that the proposed explanation method accurately identifies the features of each node that have the greatest influence on its classification.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권11호
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• pp.2903-2923
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• 2023

Knowledge recommendation is a type of recommendation system that recommends knowledge content to users in order to satisfy their needs. Although using graph neural networks to extract data features is an effective method for solving the recommendation problem, there is information loss when modeling real-world problems because an edge in a graph structure can only be associated with two nodes. Because one super-edge in the hypergraph structure can be connected with several nodes and the effectiveness of knowledge graph for knowledge expression, a dual-channel hypergraph convolutional neural network model (DCHC) based on hypergraph structure and knowledge graph is proposed. The model divides user data and knowledge data into user subhypergraph and knowledge subhypergraph, respectively, and extracts user data features by dual-channel hypergraph convolution and knowledge data features by combining with knowledge graph technology, and finally generates recommendation results based on the obtained user embedding and knowledge embedding. The performance of DCHC model is higher than the comparative model under AUC and F1 evaluation indicators, comparative experiments with the baseline also demonstrate the validity of DCHC model.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권1호
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• pp.84-92
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• 1994

In this paper, we present a novel scheduling algorithm using the weighted interval graph. An interval graph is constructed, where an interval is a time frame of each operation. And for each operation type, we look for the maximum clique of the interval graph: the number of nodes of the maximum clique represents the number of operation that are executed concurrently. In order to minimize resource cost. we select the operation type to reduce the number of nodes of a maximum clique. For the selected operation type, an operation selected by selection rule is moved to decrease the number of nodes of a maximum clique. A selected operation among unscheduled operations is moved repeatly and assigned to a control step consequently. The proposed algorithm is applied to the pipeline and the nonpipeline data path synthesis. The experiment for examples shows the efficiency of the proposed scheduling algorithm.

• Genomics & Informatics
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• 제15권1호
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• pp.19-27
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• 2017

Understanding complex relationships among heterogeneous biological data is one of the fundamental goals in biology. In most cases, diverse biological data are stored in relational databases, such as MySQL and Oracle, which store data in multiple tables and then infer relationships by multiple-join statements. Recently, a new type of database, called the graph-based database, was developed to natively represent various kinds of complex relationships, and it is widely used among computer science communities and IT industries. Here, we demonstrate the feasibility of using a graph-based database for complex biological relationships by comparing the performance between MySQL and Neo4j, one of the most widely used graph databases. We collected various biological data (protein-protein interaction, drug-target, gene-disease, etc.) from several existing sources, removed duplicate and redundant data, and finally constructed a graph database containing 114,550 nodes and 82,674,321 relationships. When we tested the query execution performance of MySQL versus Neo4j, we found that Neo4j outperformed MySQL in all cases. While Neo4j exhibited a very fast response for various queries, MySQL exhibited latent or unfinished responses for complex queries with multiple-join statements. These results show that using graph-based databases, such as Neo4j, is an efficient way to store complex biological relationships. Moreover, querying a graph database in diverse ways has the potential to reveal novel relationships among heterogeneous biological data.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제10권4호
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• pp.259-288
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• 2006

This study considers the performance of students in Grades 5 to 10 on four tasks assessing students' ability to evaluate data presented in numerical form, for example, in a list or table, or in graphical form, for example, in a frequency graph or scatter graph. The ability to tell a story from data or a graph is an important aspect of statistical literacy. The samples provide the opportunity to consider the association of two pairs of items, one from each type of interpretation, numerical and graphical. Educational implications for the outcomes and the classroom use of the items are considered.

• 정보처리학회논문지D
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• 제9D권3호
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• pp.337-344
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• 2002

최근에 그래프 타입의 자료에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그 이유는 그래프가 지리정보시스템, 네트워크, WWW, 멀티미디어 프리젠테이션 등과 같은 영역의 문제들을 자연스럽게 표현할 수 있으며 자료 변화의 순서가 중요한 영역의 문제들도 자연스럽게 표현할 수 있기 때문이다. 이 논문에서는 방향 비순환 그래프로 표현되는 멀티미디어 프리젠테이션 그래프의 경로를 효과적으로 검색 처리하는 코드 시스템인 노드 코드 시스템을 제안한다. 노드 코스 시스템은 그래프의 각 노드마다 유일한 2진 문자열을 부여한다. 두 노드의 노드 코드를 비교하여 그래프 운행 없이 두 노드가 연결되어 있는지를 확인할 수 있다. 전통적인 그래프 운행을 이용한 방법보다 노드 코드 시스템의 이 특성을 이용하면 두 노드 사이의 경로의 건설을 효과적으로 할 수 있다. 노드 코드 시스템을 이용하여 경로를 건설할 수 있는 알고리즘을 제시한다.

• 한국측량학회지
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• 제40권5호
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• pp.429-437
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• 2022

최근 사람과 기계의 소통을 위해 QA (Question Answering) 시스템에 대한 요구가 증가하였다. QA 시스템 중 공간에 관련된 질문을 처리할 수 있는 폐쇄 도메인 QA 시스템을 GeoQA라 하는데 본 연구는 GeoQA 분야에서 주로 사용되던 RDF (Resource Description Framework)기반의 데이터베이스가 데이터 입출력 및 변형에 한계를 보인다는 점을 극복하기 위해 최근 주목받고 있는 새로운 형태의 그래프 데이터베이스인 LPG (Labeled Property Graph)를 사용하였다. 또한, LPG 쿼리(query)언어가 표준화되지 않아 GeoQA 시스템이 특정 제품에 의존할 수 있다는 점 때문에 API 형태의 쿼리 언어인 GraphQL (Graph Query Language)을 도입하여 다양한 LPG를 사용할 방안을 제시하였다. 본 연구에서는 공간 관련 질문이 입력되었을 때 답변을 검색할 수 있도록 대한민국 중심의 별도 데이터베이스를 구축하였는데 각 데이터는 국가공간정보포털 및 지방행정 인허가데이터개방 서비스에서 취득하였으며 각 공간 객체 간 공간적 관계는 미리 계산되어 그래프의 엣지(edge) 형태로 입력되었다. 사용자의 질문은 먼저 FOL (First Order Logic)형태를 거쳐 최종적으로 GraphQL로 변환되며 GraphQL 서버를 통해 데이터베이스에 전달되었다. 실험에 사용한 LPG로는 현재 가장 높은 점유율을 보이는 그래프 데이터베이스인 Neo4j를 선택하였고 내장 함수와 QGIS 일부가 공간 연산에 사용되었다. 시스템 구축 결과 사용자의 질문을 변환, Apollo GraphQL 서버를 통해 처리하고 데이터베이스로부터 적합한 답변을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.69-81
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• 2001

본 논문에서는 사용자의 병렬 프로그램 작성을 도와주는 병렬 프로그래밍 환경을 제공한다. 병렬 프로그램은 다양한 하드웨어의 특성에 따라 또는 프로그램의 특성에 따라 사용자가 병렬 프로그램을 작성하여야 하기 때문에 프로그래머는 병렬프로그램을 작성하는 것이 매우 어렵다. 본 논문에서는 사용자가 쉽게 프로그램을 작성할 수 있도록 하기 위하여 많은 병렬 화 연구에서 제시되고 있는 그래프 중간 표현 형태를 그래프 사용자 인터페이스로 구현하였다. 이 병렬 환경에서는 프로그램 편집기능, 종속성 분석기능, 루프 변환기능, CFG, PDG, HTG 등 중간 코드를 그래프 중간 표현 형태를 통해 보여 줌으로 사용자에게 병렬화, 최적화 작업에 용이하도록 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권5호
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• pp.655-668
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• 2019

이 연구에서는 중학생들의 과학 그래프 구성 과정을 문제 해결의 관점에서 심층적으로 조사하였다. 중학교 3학년 학생 10명이 연구에 참여하였으며, 이들은 앙금 생성 반응을 묘사한 그림 자료를 바탕으로 과학 그래프를 구성하였다. 학생들이 그래프를 구성할 때 거치는 사고 과정을 심층적으로 조사하기 위하여 발성사고법을 활용하였고, 그래프 구성 과정에 대한 녹화 및 반구조화된 면담을 실시하였다. 연구 결과, 학생들의 과학 그래프 구성 유형은 사용한 문제 해결 전략과 활용한 표상의 수준에 따라 네 가지 유형으로 구분할 수 있었다. 구조적 전략을 사용한 학생들은 그래프의 목표 개념에 대한 명제적 지식을 바탕으로 자료를 분석하고 경향성을 파악함으로써 활용한 표상의 수준과 무관하게 과학 그래프 구성에 성공하였다. 임의 전략-고차원 표상 유형의 학생들은 다양한 표상을 활용해 자료의 특징을 체계적으로 분석하고 자신이 구성한 그래프의 의미를 과학적 맥락에서 검토하는 과정을 거치며 과학 그래프 구성에 성공할 수 있었다. 반면, 임의전략-저차원 표상 유형의 학생들은 단순히 점을 연결하는 방식으로 그래프를 구성하였고, 과학적 맥락에 대한 고려 없이 그래프 구성 과정만을 점검하는 수준에 머물며 올바른 과학 그래프 구성에 실패하였다. 연구 결과를 바탕으로 학생들의 과학 그래프 구성 능력을 효과적으로 함양하는 방안을 제안하였다.

• 대한수학회지
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• 제60권5호
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• pp.959-986
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• 2023

Zhai and Lin recently proved that if G is an n-vertex connected 𝜃(1, 2, r + 1)-free graph, then for odd r and n ⩾ 10r, or for even r and n ⩾ 7r, one has ${\rho}(G){\leq}{\sqrt{{\lfloor}{\frac{n^2}{4}}{\rfloor}}}$, and equality holds if and only if G is $K_{{\lceil}{\frac{n}{2}}{\rceil},{\lfloor}{\frac{n}{2}}{\rfloor}}$. In this paper, for large enough n, we prove a sharp upper bound for the spectral radius in an n-vertex H-free non-bipartite graph, where H is 𝜃(1, 2, 3) or 𝜃(1, 2, 4), and we characterize all the extremal graphs. Furthermore, for n ⩾ 137, we determine the maximum number of edges in an n-vertex 𝜃(1, 2, 4)-free non-bipartite graph and characterize the unique extremal graph.