Aug, 2023

图学习中特征与结构相互作用的研究

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TL;DR在本研究中，我们以往对同质性和异质性之间的二分法的认识启发了我们对深度图网络的归纳偏差的研究。然而，最近的研究指出，这种二分法过于简单，因为我们可以构建节点分类任务，其中图形完全异质，但性能仍然很高。我们的工作通过形式化两个生成过程来研究当这种强假设不成立时会发生什么，这两个生成过程可以用于构建和研究即席问题。通过一个我们称之为特征信息量的度量来定量衡量节点特征对目标标签的影响，我们构建了六个合成任务并评估了六个模型（包括对结构不可知的模型）的性能。我们的发现揭示了在放松上述假设时先前定义的度量不适用的事实。我们对研讨会的贡献旨在呈现可能有助于推进我们对该领域的理解的新的研究成果。
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发现论文，激发创造
  • 异质性下的鲁棒图结构学习

    我们提出一种新颖的鲁棒图结构学习方法，从异质数据中构建高质量的图，进而应用于下游任务。我们首先使用高通滤波器对每个节点进行编码，使其与邻居节点更具有区分度，然后学习一个具有自适应范数的鲁棒图，进一步利用新颖的正则化方法来改进图的结构。对异质图的聚类和半监督分类实验证明了我们方法的有效性。

    Mar, 2024

  • 异质友善信息增强图神经网络

    在异质性的情况下，图神经网络（GNNs）往往表现出次优的性能。本文提出并证明了异质性中宝贵的语义信息可以通过研究每个节点在图中的邻居分布来有效地利用于图学习，进而构建了一种新的图结构 HiGNN，该结构通过利用节点分布来增强具有相似语义特征的节点之间的连接性。通过在节点分类任务上的实证评估和与其他方法比较，我们验证了 HiGNN 在改进图表示方面的有效性，并证明通过整合异质性信息可以显著提升现有基于 GNN 的方法，以及在真实世界数据集中的同质性程度，从而证明了我们方法的功效。

    Mar, 2024

  • 超越同质性：重构图形结构进行对图形不可知聚类

    本文提出了一种新的图聚类方法，包括三个关键组成部分：图重构、混合滤波器和双图聚类网络。实验结果表明，在 11 个基准图上，该方法在异质图上的表现优于其他方法。

    May, 2023

  • 图神经网络结构差异的解密：一个大小适合所有问题么？

    本文研究了 GNN 在同构和异构图中节点分类性能的差异。我们提出了一种非 i.i.d PAC-Bayesian 概率界，并通过特征聚合距离和同质比异质性差异解释了性能差异，并证实了较深的 GNN 的有效性。此外，我们发现了图形分布偏移问题的一个新因素，并提出了相应的新场景。

    Jun, 2023

  • 图神经网络中超越同构性：现有限制与有效设计

    该研究通过节约和邻居嵌入、高阶邻居和中间表示的结合，设计出一种草图神经网络（H2GCN），并通过实验表明其在半监督节点分类任务下，具有比传统模型更高的预测准确率，尤其对于异质性网络（即一对连接的节点可能具有不同的类别标签和不同的特征）表现更出色。

    Jun, 2020

  • 同质性中缺失了什么？拆解图同质性用于图神经网络

    本文将图同质性分解为标签、结构和特征三个方面，提出了考虑三个方面的新组合指标 Tri-Hom，并通过理论分析和合成实验验证了 Tri-Hom 的有效性和同质性协同的重要性。

    Jun, 2024

  • 基于同质性增强的图聚类结构学习

    提出了一种基于同质性增强的结构学习方法（HoLe），通过两个聚类导向的结构学习模块对图结构进行了优化，并通过交替训练同质性增强的结构学习和基于 GNN 的聚类来实现它们的相互作用，在多个基准数据集上证明了其优越性。

    Aug, 2023

  • 异质性如何影响图神经网络的鲁棒性？理论联系和实践含义

    研究图神经网络中的异质性标签与 GNN 对抗性攻击鲁棒性之间的关系，并且证实采用相应设计原则可以提高 GNN 的鲁棒性，实验证明采用这种设计可以比未接种疫苗的模型实现更好的鲁棒性，并且采用防御机制可以使其鲁棒性更强，性能提高达 18.33%。

    Jun, 2021

  • 重新审视异质性对图神经网络的影响

    本文通过重新评估广泛使用的同质性度量，并从后集成节点相似性的角度研究了异质性。提出了一种新的度量方法，并证明了 local diversification operation 可以有效解决一些有害的异质性情况，然后提出了 Adaptive Channel Mixing（ACM）框架来自适应地利用聚合，多样性和标识通道，从而从多样化的节点异质性情况中提取更丰富的局部信息。经过 10 项基准节点分类任务的评估，ACM-augmented 基线始终实现了显着的性能提升，超过大多数任务上的最新 GNN，而不会带来显着的计算负担。

    Oct, 2022

  • 迈向异质图学习的进展与未来

    本文综述了关于从异质图中学习的现有研究成果，包括图的学习策略、模型架构和应用案例，并探讨了现有研究的主要挑战和未来研究的有希望方向。

    Jan, 2024