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Dual-level Reweighting for Positive-Unlabeled Graph Classification

Posted by Data Mining Lab. 날짜: 5/03/2026

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본 블로그에서는 서울대학교
컴퓨터공학부 데이터마이닝

연구실에서 진행하고 있는

최신 연구를 소개합니다.

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PiGLeT: Probabilistic Message Passing for Semi-supervised Link Sign Prediction

본 문서에서는 ICDM 2025 학회에 발표된 "Pi GLeT: Probabilistic Message Passing for Semi-supervised Link Sign Prediction" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Pi GLeT: Probabilistic Message Passing for Semi-supervised Link Sign Prediction Authors: Ka Hyun Park, Junghun Kim, Jinhong Jung and U Kang Conference: IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2025 Signed Graph & Link Sign Prediction 부호 그래프(signed graph)는 노드 사이의 관계가 단순히 연결 여부만으로 표현되지 않고, 긍정 또는 부정의 부호까지 함께 가지는 그래프를 의미합니다. 예를 들어 사회 관계망에서는 신뢰와 불신, 거래 네트워크에서는 우호적 관계와 비우호적 관계, 생물학적 네트워크에서는 활성화와 억제 관계 등을 부호가 있는 간선으로 나타낼 수 있습니다. 이러한 그래프에서는 관측되지 않은 간선의 부호를 예측하는 링크 부호 예측(link sign prediction)이 중요한 문제로 다뤄집니다. 관계의 방향성과 성격을 정확하게 파악해야 추천, 이상 탐지, 관계 분석과 같은 다양한 응용에 활용할 수 있기 때문입니다. 하지만 실제 환경에서는 모든 간선의 부호가 명확히 주어지는 경우가 드물고, 상당수의 간선은 연결은 존재하지만 긍정인지 부정인지 알 수 없는 미표기 상태로 남아 있습니다. 본 논문은 바로 이러한 상황에 주목합니다. 그림 1. 일부 레이블만 주어진 부호 그래프 학습이 어려운 이유 Goal & Limitations of Previous Works 기존의 부호 그래프 신경망 (...

Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction

본 문서에서는 CIKM 2025 학회에서 발표된 "Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction Authors: Hyunwoo Lee, Jihyeong Jeon, Jaemin Hong, and U Kang Conference: The 34th ACM International Conference on Information and Knowledge Management Stock Price Prediction (주가 예측) 주가 예측 이란 과거의 주식 가격 흐름, 거래량, 뉴스 등 다양한 데이터를 분석하여 미래의 주식 가격이 어떻게 변할지 미리 예상하는 기술 입니다. 쉽게 말해, '내일 주식이 오를까, 내릴까?'를 예측하여 투자의 성공 확률을 높이려는 시도라고 할 수 있습니다. 주가 예측은 금융 분야에서 가장 도전적인 과제 중 하나입니다. Distribution Shifts in Stock Price Data (주가 데이터의 분포 변화) 기존의 딥러닝 모델들이 주가 예측에 많이 활용되고 있지만, 여전히 해결하기 어려운 문제가 하나 있습니다. 바로 학습 데이터와 테스트 데이터의 성격이 다르다 는 점이고 이를 분포 변화(Distribution Shift)라고 합니다. 예시로 그림 1을 살펴보겠습니다. 여기서 (a)는 코카콜라의 주가 차트이고 학습할 데이터와 테스트할 데이터를 나타냅니다. (b)는 코카콜라 주가에서 학습 데이터셋과 테스트 데이터셋의 분포 차이를 시각적으로 나타냅니다. 두 분포가 모...

Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts

본 문서에서는 CIKM 2025 학회에서 발표될 "Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts Authors: Jihyeong Jeon, Jiwon Lee, Cheol Ryu, and U Kang Conference: The 34th ACM International Conference on Information and Knowledge Management Personalized Information Retrieval 개인화 정보 검색(Personalized Information Retrieval, PIR)은 “어제 친구와 식사한 레스토랑 이름이 뭐였지?”처럼, 어떤 친구를 가리키는지 혹은 구체적으로 어느 시점을 의미하는지 모호한 표현이 포함된 질문에 대해, 관련 문서를 정확히 찾아내는 문제를 다룹니다. 하지만 기존 정보 검색(Information Retrieval) 기법에서 널리 사용된 BM25 같은 희소 검색(Sparse Retrieval)이나 Dense Retriever는 단어 일치나 임베딩 유사도에만 의존하기 때문에, 애칭·개인 장소·시간 표현 등 사용자 고유의 맥락을 처리하는 데 한계가 있습니다. 최근 생성 기반 검색(Generative Retrieval) 기법이 주목받고 있지만, 이 역시 엔티티 모호성(Entity Ambiguity)과 개인화 문제를 충분히 해결하지는 못했습니다. 본 논문에서는 이러한 “사용자의 질문에 모호성이 포함되어 있을 때도 어떻게 관련 문서를 정확히 찾을 수 있을까?”라는 물음에 답하기 위한 새로운 모델 구조를 제안합니다. Proposed Method 본 논문에서는 PEARL ( P ersonalized E nt...

Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation

본 문서에서는 KDD 2025 학회에 발표된 "Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation Authors: Junghun Kim, Hoyoung Yoon, Ka Hyun Park, and U Kang Conference: ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD) 2025 Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning 그래프 기반 MPU 학습 (graph-based multi-positive unlabeled learning) 은 여러 양성 (positive) 클래스에 대해서만 소수의 라벨 (label) 이 제공되고 나머지 대부분의 노드는 미라벨 (unlabeled) 상태인 환경에서, 모든 미라벨 노드를 여러 양성 / 음성 으로 정확하게 분류하는 문제를 다룹니다. 이 문제는 실세계에서 자주 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어 사이버 보안에서는 DDoS 나 악성코드 공격자가 정상 사용자처럼 위장하기 때문에 확실한 음성 라벨 (정상 사용자) 를 수집하기 어렵습니다. 감염병 판별에서도 COVID-19, 인플루엔자, 폐렴 등으로 진단된 환자만 양성으로 기록되고 미진단자는 미라벨로 남습니다 (미진단자는 정상이 아니라, 무증상자이거나 단순히 진단을 안받았을 수 있음). 이 문제는 크게 두 가지 이유로 해결이 까다롭습니다 (그림 1 참고). 첫째, 음성 라벨이 없으면 전파 기반 표현 학...

Unifying Uniform and Binary-coding Quantization for Accurate Compression of Large Language Models

본 문서에서는 ACL ’25 Main Track에 채택된 “Unifying Uniform and Binary-coding Quantization for Accurate Compression of Large Language Models” 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title: Unifying Uniform and Binary-coding Quantization for Accurate Compression of Large Language Models Authors: Seungcheol Park, Jeongin Bae, Beomseok Kwon, Minjun Kim, Byeongwook Kim, Se Jung Kwon, U Kang, and Dongsoo Lee Conference: The 63rd Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics (ACL 2025) Large Language Model Quantization LLM(Large Language Model)은 뛰어난 성능을 보여주지만, 수십억 개의 파라미터로 인한 막대한 메모리 사용량과 연산 비용은 실제 서비스 배포에 큰 걸림돌이 됩니다. 이를 해결하기 위한 핵심 기술인 양자화(Quantization)는 크게 균일 양자화(Uniform Quantization, UQ)와 이진 코드 양자화(Binary-coding Quantization, BCQ)로 나뉩니다. UQ는 가중치를 균일한 간격으로 매핑하여 하드웨어 친화적이고 최적화가 쉽다는 장점이 있지만, 종 모양 분포를 가진 LLM 가중치를 표현하는 데에는 표현력이 부족합니다. 반면 BCQ는 binary basis의 선형 결합으로 가중치를 표현하여 비균일한 간격을 가질 수 있어 표현력이 매우 높지만, 이산적인 최적화 문제로 인해 학습이 어렵다는 단점이 있습니다. 기존 연구들은 이러한 UQ의 최적화 용이성과 BCQ의...

SwaGNER: Leveraging Span-aware Grid Transformers for Accurate Nested Named Entity Recognition

본 문서에서는 2025년 CIKM 에서 발표된 "SwaGNER: Leveraging Span-aware Grid Transformers for Accurate Nested Named Entity Recognition" 논문을 소개합니다 . 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title : SwaGNER: Leveraging Span-aware Grid Transformers for Accurate Nested Named Entity Recognition Authors : SeungJoo Lee, Yong-chan Park, and U Kang Conference : ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM) 2025 Nested NER & Span-based Methods 중첩 개체명 인식(Nested NER). 자연어 처리(NLP)의 다양한 응용 분야에서 그 중요성이 대두되고 있는 과제입니다. 현실 세계의 텍스트 데이터에서 개체명은 하나의 개체가 다른 개체 내부에 포함되는 복잡한 중첩 구조(nested structure)를 보이는 경우가 많습니다. 예를 들어, 그림 1에서 보이듯이, "Professor Jane Smith"라는 문구에서 "Professor"는 직함(TITLE), "Smith"는 사람(PER)으로 각각 분류되면서도, 이 단어들이 모두 합쳐진 "Professor Jane Smith" 전체 역시 하나의 거대한 사람(PER) 개체로 묶이게 됩니다. 이처럼 텍스트 내에서 하나의 토큰이 여러 개체에 속하거나 서로 겹치는(overlapping) 개체 스팬들을 정확하게 식별하고 분류하는 작업이 바로 중첩 개체명 인식입니다. 스팬 기반 방법(Span-based Methods). 문장 내에서 가능한 모든 연속 토큰 구간(스팬)을 후보로 생성한 후, 각 스팬...

FreQuant: A Reinforcement-Learning based Adaptive Portfolio Optimization with Multi-frequency Decomposition

본 문서에서는 KDD 2024 학회에 발표될 "FreQuant: A Reinforcement-Learning based Adaptive Portfolio Optimization with Multi-frequency Decomposition" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title : FreQuant: A Reinforcement-Learning based Adaptive Portfolio Optimization with Multi-frequency Decomposition Authors: Jihyeong Jeon, Jiwon Park, Chanhee Park, and U Kang Conference: ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD) 2024 Introduction 최근 연구에서는 강화 학습 (RL) 과 딥러닝을 결합하여 자산의 시간적 패턴을 포착하고, 이를 통해 포트폴리오를 최적화하는 것의 효과가 입증되었습니다. 현존하는 대부분의 모델은 시간 도메인에서 자산의 패턴 분석을 중점으로 두었으며, 시간 축을 기준으로 변동에 대한 평준화를 진행하는 연산을 수행하였습니다. 그러나 이러한 평준화 연산은 때때로 시장 및 자산에 중대한 영향을 주는 갑작스러운 사건에 따른 급격한 가격 변동에 둔감해진다는 단점이 있습니다. 따라서, 기존 모델의 경우 시장 혹은 자산이 방향성이 있는 일관적 패턴을 보일 때 좋은 성능을 보이지만, 갑작스러운 사건에 의하여 시장이 요동칠 때는 모델이 변화를 감지하지 못하여 큰 손실을 초래하게 됩니다. 이러한 한계를 극복하려는 방법의 하나는 시간 도메인에서 주파수 도메인 분석으로 변화를 주어 자산의 패턴 분석을 진행하는 것입니다. 이를 위한 이산 푸리에 변환 (DFT) 은 시간 도메인의 신호를 주파수 도메인의 특성으로 변환함으로써 해...

Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning

본 문서에서는 2023년 PLOS ONE 저널에 게재된 "Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title : Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning Authors: Sooyeon Shim, Junghun Kim, Ka Hyun Park, and U Kang Journal : PLOS ONE 2023 Graph Contrastive Learning 대조학습(Contrastive learning) 이란 객체들 간의 관계 정보를 포착해 임베딩을 학습하는 방법입니다. 예를 들어 어떤 객체에 대한 positive 와 negative 샘플을 선정한다면, 주어진 객체와 positive 샘플의 유사도는 증대되고, 객체와 negative 샘플의 유사도는 절감되는 것을 목표로 positive/negative 샘플을 정해야합니다. 이를 그래프에 적용하는 접근 방식을 그래프 대조 학습(Graph contrastive learning)이라고 하며, 기존의 그래프 대조 학습은 크게 노드 단위의 그래프 대조학습(Node-level graph contrastive learning) 그리고 그래프 단위의 그래프 대조학습(Graph-level graph contrastive learning)의 두 가지 갈래로 구분할 수 있습니다. 노드 단위의 그래프 대조학습 은 그래프가 주어졌을때, 주어진 그래프와 이를 변형한 그래프 간의 노드 임베딩을 비교하는 방식으로 전개되어 왔습니다. 두 그래프 상에서의 노드 페어(Pair)는 다음과 같이 정의합니다. 어떤 노드에 대해 다른 그래프 상에서 같은 위치에 있는 노드를 positive 페어로, positive 페어로 정의된 노드 이외의 다른 그래프 상의 모든 노드들은...

DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation

본 문서에서는 2025년 PAKDD 학회에서 발표된 " DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation " 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title : DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation Authors: Jeongin Yun, Jaeri Lee, and U Kang Conference: The 29th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD 2025) Long-tail Recommendation 비인기 아이템(tail items)을 사용자에게 추천하는 것은 재고의 균형 잡힌 관리 뿐만 아니라 사용자에게 예상치 못한 유용한 아이템을 발견하게 해주기 때문에 중요합니다. 그러나 이는 현실 세계의 구매 데이터가 long-tail 분포 를 따르기 때문에 쉽지 않습니다. 구매 이력 데이터가 long-tail 분포를 따른다는 것은 아래 그림과 같이 소수의 인기 아이템(head items)이 대부분의 거래를 차지하고, 나머지 대다수의 아이템들은 매우 적은 수의 구매 이력을 가진다는 것을 의미합니다. 그림 1. 구매 이력 데이터의 long-tail 분포 이러한 분포를 고려하지 않는 모델은 인기 아이템을 위주로 추천하고 비인기 아이템을 간과하는 문제가 발생합니다. 아래 그림 2 (a)를 보면, 대표적인 추천 모델인 SASRec 은 비인기 아이템을 거의 추천하지 않고, 인기 아이템만 과도하게 추천하는 경향이 있음을 확인할 수 있습니다. 게다가, 그림 2 (b)에서 이 모델은 정답이 tail 아이템일 경우 매우 낮은 정확도를 보입니다. 그림 2. (a) 아이템 인기도에 따른 추천 빈도, (b) 전체, head, tail 아이템에 대한 추천 정확도 비인기 아이템을 추천하는 것의 ...

Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning

본 문서에서는 2018년 ICML 학회에 발표된 "Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning Authors: Mengye Ren, Wenyuan Zeng, Bin Yang, and Raquel Urtasun Conference: International Conference on Machine Learning (ICML) 2018 Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning 딥러닝 기반의 모델들은 데이터를 고차원으로 투영하는 방식으로 복잡한 패턴의 입력에 대해서도 성공적으로 지도 학습이 가능함을 보여왔습니다. 하지만, 학습에 사용된 데이터를 기반으로 고차원으로 투영시키는 파라미터가 학습되기 때문에 생기는 문제가 존재합니다. 예를 들어, 학습 데이터에 노이즈가 포함되어 있어 평가 데이터와 차이가 존재한다면, 모델이 그 학습 데이터에 과적합되어 평가 데이터에 대한 성능이 떨어지는 현상이 존재할 수 있습니다. 이러한 학습 데이터 노이즈에서 가장 많이 거론되는 것으로는 클래스 불균형, 라벨 노이즈 두 가지가 존재합니다. 클래스 불균형은 데이터 내에서 클래스 별로 인스턴스 수가 균등히 배분 되어 있지 않고, 유명한 클래스의 인스턴스 수와 잘 보이지 않는 클래스의 인스턴스 수의 차이가 심한 경우입니다. 예를 들면 자동차의 이미지 데이터를 수집할 때, SUV 타입의 자동차는 많이 보이지만, 구급차의 경우 드물게 보이기 때문에 수집을 할 때 SUV 타입의 자동차보다 구급차의 이미지가 극단적으로 적을 수 있습니다. 라벨 노이즈는 데이터 내에서 잘못 라벨링 된 인스턴스들이 존재할 경우입니다. 데이터를 만들고 난 뒤 검...