Event detection, tracking, and visualization in Twitter: a mention-anomaly-based approach

The ever-growing number of people using Twitter makes it a valuable source of timely information. However, detecting events in Twitter is a difficult task, because tweets that report interesting events are overwhelmed by a large volume of tweets on unrelated topics. Existing methods focus on the textual content of tweets and ignore the social aspect of Twitter. In this paper we propose MABED (i.e. mention-anomaly-based event detection), a novel statistical method that relies solely on tweets and leverages the creation frequency of dynamic links (i.e. mentions) that users insert in tweets to detect significant events and estimate the magnitude of their impact over the crowd. MABED also differs from the literature in that it dynamically estimates the period of time during which each event is discussed, rather than assuming a predefined fixed duration for all events. The experiments we conducted on both English and French Twitter data show that the mention-anomaly-based approach leads to more accurate event detection and improved robustness in presence of noisy Twitter content. Qualitatively speaking, we find that MABED helps with the interpretation of detected events by providing clear textual descriptions and precise temporal descriptions. We also show how MABED can help understanding users' interest. Furthermore, we describe three visualizations designed to favor an efficient exploration of the detected events.Comment: 17 page

Link Prediction with Mutual Attention for Text-Attributed Networks

In this extended abstract, we present an algorithm that learns a similarity measure between documents from the network topology of a structured corpus. We leverage the Scaled Dot-Product Attention, a recently proposed attention mechanism, to design a mutual attention mechanism between pairs of documents. To train its parameters, we use the network links as supervision. We provide preliminary experiment results with a citation dataset on two prediction tasks, demonstrating the capacity of our model to learn a meaningful textual similarity.Comment: Added missing referenc

Information diffusion in online social networks

International audienceOnline social networks play a major role in the spread of information at very large scale and it becomes essential to provide means to analyze this phenomenon. Analyzing information diffusion proves to be a challenging task since the raw data produced by users of these networks are a flood of ideas, recommendations, opinions, etc. The aim of this PhD work is to help in the understanding of this phenomenon. So far, our contributions are the following: (i) a survey of developments in the field; (ii) T-BaSIC, a graph-based model for information diffusion prediction; (iii) SONDY, an open source platform that helps understanding social network users' interests and activity by providing emerging topics and events detection as well as network analysis functionalities

Global Vectors for Node Representations

Most network embedding algorithms consist in measuring co-occurrences of nodes via random walks then learning the embeddings using Skip-Gram with Negative Sampling. While it has proven to be a relevant choice, there are alternatives, such as GloVe, which has not been investigated yet for network embedding. Even though SGNS better handles non co-occurrence than GloVe, it has a worse time-complexity. In this paper, we propose a matrix factorization approach for network embedding, inspired by GloVe, that better handles non co-occurrence with a competitive time-complexity. We also show how to extend this model to deal with networks where nodes are documents, by simultaneously learning word, node and document representations. Quantitative evaluations show that our model achieves state-of-the-art performance, while not being so sensitive to the choice of hyper-parameters. Qualitatively speaking, we show how our model helps exploring a network of documents by generating complementary network-oriented and content-oriented keywords.Comment: 2019 ACM World Wide Web Conference (WWW 19

Diffusion de l’information dans les médias sociaux : modélisation et analyse

Social media have greatly modified the way we produce, diffuse and consume information, and have become powerful information vectors. The goal of this thesis is to help in the understanding of the information diffusion phenomenon in social media by providing means of modeling and analysis.First, we propose MABED (Mention-Anomaly-Based Event Detection), a statistical method for automatically detecting events that most interest social media users from the stream of messages they publish. In contrast with existing methods, it doesn't only focus on the textual content of messages but also leverages the frequency of social interactions that occur between users. MABED also differs from the literature in that it dynamically estimates the period of time during which each event is discussed rather than assuming a predefined fixed duration for all events. Secondly, we propose T-BASIC (Time-Based ASynchronous Independent Cascades), a probabilistic model based on the network structure underlying social media for predicting information diffusion, more specifically the evolution of the number of users that relay a given piece of information through time. In contrast with similar models that are also based on the network structure, the probability that a piece of information propagate from one user to another isn't fixed but depends on time. We also describe a procedure for inferring the latent parameters of that model, which we formulate as functions of observable characteristics of social media users. Thirdly, we propose SONDY (SOcial Network DYnamics), a free and extensible software that implements state-of-the-art methods for mining data generated by social media, i.e. the messages published by users and the structure of the social network that interconnects them. As opposed to existing academic tools that either focus on analyzing messages or analyzing the network, SONDY permits the joint analysis of these two types of data through the analysis of influence with respect to each detected event.The experiments, conducted on data collected on Twitter, demonstrate the relevance of our proposals and shed light on some properties that give us a better understanding of the mechanisms underlying information diffusion. First, we compare the performance of MABED against those of methods from the literature and find that taking into account the frequency of social interactions between users leads to more accurate event detection and improved robustness in presence of noisy content. We also show that MABED helps with the interpretation of detected events by providing clearer textual description and more precise temporal descriptions. Secondly, we demonstrate the relevancy of the procedure we propose for estimating the pairwise diffusion probabilities on which T-BASIC relies. For that, we illustrate the predictive power of users' characteristics, and compare the performance of the method we propose to estimate the diffusion probabilities against those of state-of-the-art methods. We show the importance of having non-constant diffusion probabilities, which allows incorporating the variation of users' level of receptivity through time into T-BASIC. We also study how -- and in which proportion -- the social, topical and temporal characteristics of users impact information diffusion. Thirdly, we illustrate with various scenarios the usefulness of SONDY, both for non-experts -- thanks to its advanced user interface and adapted visualizations -- and for researchers -- thanks to its application programming interface.Les médias sociaux ont largement modifié la manière dont nous produisons, diffusons et consommons l'information et sont de fait devenus des vecteurs d'information importants. L’objectif de cette thèse est d’aider à la compréhension du phénomène de diffusion de l’information dans les médias sociaux, en fournissant des moyens d’analyse et de modélisation.Premièrement, nous proposons MABED, une méthode statistique pour détecter automatiquement les évènements importants qui suscitent l'intérêt des utilisateurs des médias sociaux à partir du flux de messages qu'ils publient, dont l'originalité est d'exploiter la fréquence des interactions sociales entre utilisateurs, en plus du contenu textuel des messages. Cette méthode diffère par ailleurs de celles existantes en ce qu'elle estime dynamiquement la durée de chaque évènement, plutôt que de supposer une durée commune et fixée à l'avance pour tous les évènements. Deuxièmement, nous proposons T-BASIC, un modèle probabiliste basé sur la structure de réseau sous-jacente aux médias sociaux pour prédire la diffusion de l'information, plus précisément l'évolution du volume d'utilisateurs relayant une information donnée au fil du temps. Contrairement aux modèles similaires également basés sur la structure du réseau, la probabilité qu'une information donnée se diffuse entre deux utilisateurs n'est pas constante mais dépendante du temps. Nous décrivons aussi une procédure pour l'inférence des paramètres latents du modèle, dont l'originalité est de formuler les paramètres comme des fonctions de caractéristiques observables des utilisateurs. Troisièmement, nous proposons SONDY, un logiciel libre et extensible implémentant des méthodes tirées de la littérature pour la fouille et l'analyse des données issues des médias sociaux. Le logiciel manipule deux types de données : les messages publiés par les utilisateurs, et la structure du réseau social interconnectant ces derniers. Contrairement aux logiciels académiques existants qui se concentrent soit sur l'analyse des messages, soit sur l'analyse du réseau, SONDY permet d'analyser ces deux types de données conjointement en permettant l'analyse de l'influence par rapport aux évènements détectés. Les expérimentations menées à l'aide de divers jeux de données collectés sur le média social Twitter démontrent la pertinence de nos propositions et mettent en lumière des propriétés qui nous aident à mieux comprendre les mécanismes régissant la diffusion de l'information. Premièrement, en comparant les performances de MABED avec celles de méthodes récentes tirées de la littérature, nous montrons que la prise en compte des interactions sociales entre utilisateurs conduit à une détection plus précise des évènements importants, avec une robustesse accrue en présence de contenu bruité. Nous montrons également que MABED facilite l'interprétation des évènements détectés en fournissant des descriptions claires et précises, tant sur le plan sémantique que temporel. Deuxièmement, nous montrons la validité de la procédure proposée pour estimer les probabilités de diffusion sur lesquelles repose le modèle T-BASIC, en illustrant le pouvoir prédictif des caractéristiques des utilisateurs sélectionnées et en comparant les performances de la méthode d'estimation proposée avec celles de méthodes tirées de la littérature. Nous montrons aussi l'intérêt d'avoir des probabilités non constantes, ce qui permet de prendre en compte dans T-BASIC la fluctuation du niveau de réceptivité des utilisateurs des médias sociaux au fil du temps. Enfin, nous montrons comment, et dans quelle mesure, les caractéristiques sociales, thématiques et temporelles des utilisateurs affectent la diffusion de l'information. Troisièmement, nous illustrons à l'aide de divers scénarios l'utilité du logiciel SONDY, autant pour des non-experts, grâce à son interface utilisateur avancée et des visualisations adaptées, que pour des chercheurs du domaine, grâce à son interface de programmation