全国智能计算标准化工作组图计算研究组近日发布了一份名为《Graph+AI:大模型浪潮下的图计算》的研究报告。该报告深入探讨了图计算技术与人工智能,尤其是大模型的融合,如何为信息处理和知识表示开辟新的前沿。报告全面介绍了图技术在数据、模型和应用等方面的发展趋势,提供了全景式的图技术与人工智能融合的深度解析,对于理解图技术的最新进展与未来趋势具有重要价值。
在数字化时代,图计算技术与人工智能的结合正在开启一场信息处理和知识表示的新革命。图结构以其表达数据深层关系的能力,成为理解复杂网络的关键。尤其是图与大模型的结合,不仅提升了大模型的逻辑推理能力,也在解决大模型幻觉问题上展现出巨大潜力。本文将探讨图计算技术的最新进展,以及它如何塑造我们的未来。
图计算技术的发展,最早可追溯至18世纪欧拉提出的“七桥问题”。随着大数据和互联网的发展,图计算技术在社交网络分析、金融风险控制、推荐系统等领域展现出强大潜力。图数据模型在描述复杂数据关联关系以及计算可解释性上有着天然优势,将图计算技术与AI技术相结合,能发掘新的技术方向和应用场景。
数据层面,传统的机器学习对欧几里得数据处理较好,但在非欧几里得数据上性能不佳。图计算建模方法处理非欧几何数据是合理且自然的,以节点表示实体,边表示关系,将实体间的关系显式表示出来。知识图谱进一步在图数据上层构建了语义网络,将复杂关系建模为有标签的有向图,以表示事物之间的复杂关系。
算法层面,深度神经网络的发展为机器学习领域带来了新的进展。图神经网络通过在图结构上进行信息传播和聚合,实现了对图数据的高效建模和特征提取。这种结合提升了人工智能模型在处理图数据时的表现,也解锁了图计算技术在智能化应用中的巨大潜能。
应用层面,以大模型为核心,结合图计算的技术方案和应用场景正在快速发展。知识图谱、自然语言转图查询、图系统优化等都是图计算技术与AI技术结合的产物。知识图谱已广泛应用于医疗、金融、电商等领域,帮助算法更好地挖掘数据中的隐形关系,实现更智能的推理和决策。
然而,图计算技术与AI技术的结合也面临挑战。图数据的收集、存储和使用面临显著挑战,如数据噪音、动态图和异质图的复杂性、标注成本高等。图神经网络在实际应用中也面临性能不足、模型迁移和泛化能力挑战等问题。图基础模型的发展也存在问题,如大规模图数据不易获取、任务类型多样化增加模型设计复杂性等。
面对这些挑战,研究者们提出了多种解决方案。例如,针对动态图的构建需要有效捕捉节点和边的时间变化的问题,研究者们提出了基于增量式构建的图流算法的多种动态图数据集构建方法。图数据增强面临的挑战促使研究人员开发专门针对图数据的增强技术,图结构学习就是其中一种重要方法。
在大模型浪潮下,图计算与人工智能的结合展现出巨大的潜力与前景。图计算以其天然适应复杂关系网络的优势,为AI模型提供了丰富的结构化信息,使得模型不仅能够理解数据的表层特征,更能洞察其内在关联。随着大模型技术的出现,图+AI的协同效应必将进一步放大,推动智能系统向更高层次发展。
展望未来,图计算技术与大模型的结合将进一步推动图计算及人工智能的发展,带来更多创新和突破。图技术与大模型的融合将成为趋势,通过将图结构信息融入大模型中,可以显著提升模型在复杂关系和结构化数据处理方面的能力。同时,仿照大语言模型的模式,训练基于图的基础模型,可以解决多种图任务,进一步提升图技术的应用广度和深度。
这篇文章的灵感来自于《Graph+AI:大模型浪潮下的图计算》这份报告。除了这份报告,还有一些同类型的报告也非常有价值,推荐阅读,这些报告我们都收录在同名星球,可以自行获取。
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