LINE(Large-scale Information Network Embedding)算法,是Network Embedding领域著名的算法之一,将图数据嵌入到向量空间,从达到用针对向量类型数据的机器学习算法来处理图数据的目的
LINE算法是一个网络表示学习算法,也可以认为是针对图数据的预处理算法。算法的输入是一个网络拓扑,输出每个节点的向量表示。LINE算法本身在于分别优化两个目标函数:
其中,刻画了节点之间的一阶相似性(直接连边),刻画了节点之间的二阶相似性(相似邻居)。换句话说,
- 如果两个节点之间有连边,那么在嵌入的向量空间中两个节点也要靠近
- 如果两个节点的邻居是相似的,那么在嵌入的向量空间中,两个节点也要靠近
更详细的细节请参考论文[1]
LINE算法的实现参考了Yahoo的论文[2], 将Embedding向量按维度拆分到多个PS上,节点之间的点积运算可以在每个PS内部进行局部运算,之后再拉取到spark端合并。Spark端计算每个节点的梯度,推送到每个PS去更新每个节点对应的向量维度。
- input: hdfs路径,无向图,节点需要从0开始连续编号,以空白符或者逗号分隔,比如: 0 2 2 1 3 1 3 2 4 1
- modelPath: hdfs路径, 最终的模型保存路径为 modelPath/epoch_checkpoint_x,其中x代表第x轮epoch
- modelCPInterval: 每隔多少轮epoch保存一次模型
- vectorDim: 嵌入的向量空间维度,即为embedding向量和context的向量维度(意味着同样的参数下,二阶优化占用的模型空间为一阶优化的两倍)
- negSample: 算法采样的是负采样优化,表示每个pair使用的负采样节点数
- learningRate: 学习率很影响该算法的结果,太高很容易引起模型跑飞的问题,如果发现结果量级太大,请降低该参数
- BatchSize: 每个mini batch的大小
- maxEpoch: 样本使用的轮数,每轮结束之后样本会shuffle一遍
- Order: 优化阶数,1或者2
- 在差不多10min的时候,任务挂掉: 很可能的原因是angel申请不到资源!由于LINE基于Spark On Angel开发,实际上涉及到Spark和Angel两个系统,它们的向Yarn申请资源是独立进行的。 在Spark任务拉起之后,由Spark向Yarn提交Angel的任务,如果不能在给定时间内申请到资源,就会报超时错误,任务挂掉! 解决方案是: 1)确认资源池有足够的资源 2) 添加spakr conf: spark.hadoop.angel.am.appstate.timeout.ms=xxx 调大超时时间,默认值为600000,也就是10分钟
- 如何估算我需要配置多少Angel资源: 为了保证Angel不挂掉,需要配置模型大小两倍左右的内存。 模型大小的计算公式为: 节点数 * Embedding特征的维度 * order * 4 Byte,比如说1kw节点、100维、2阶的配置下,模型大小差不多有60G大小,那么配置instances=4, memory=30就差不多了。 另外,在可能的情况下,ps数目越小,数据传输的量会越小,但是单个ps的压力会越大,需要一定的权衡。
- Spark的资源配置: 同样主要考虑内存问题,最好能存下2倍的输入数据。 如果内存紧张,1倍也是可以接受的,但是相对会慢一点。 比如说100亿的边集大概有600G大小, 50G * 20 的配置是足够的。 在资源实在紧张的情况下, 尝试加大分区数目!