AAAIFeb, 2024

图神经网络的简单而又相对有效的防御方法

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TL;DR图神经网络（GNN）是处理图结构数据的主要方法，但存在对小的对抗性扰动脆弱性的问题。本文介绍了一种新的防御方法 NoisyGNNs，它通过在模型架构中引入噪声来提高 GNN 的鲁棒性。通过理论分析和实证评估，揭示了噪声注入和 GNN 鲁棒性增强之间的关联，并展示了 NoisyGNN 在节点分类任务上的卓越性能。这种方法是模型无关的，可与不同的 GNN 架构集成，与现有的防御技术结合使用可以进一步提高对抗性防御效果。
发现论文，激发创造
  • GNNGuard: 防御图神经网络的对抗攻击

    GNNGuard 是一个通用的算法，可以防御基于离散图形结构的多种训练时攻击，利用图形结构和节点特征之间的关系减轻攻击的负面影响，通过将更高的权重分配给连接相似节点的边，修剪不相关节点之间的边，这种方法在不同数据集和攻击条件下表现出 15.3％的优越性。

    Jun, 2020

  • 稳健图神经网络的图结构学习

    本文探讨了图神经网络在面临敌对攻击时的脆弱性，并提出了一种名为 Pro-GNN 的框架，以基于真实世界图形的内在属性来联合学习结构性图形和稳健性 GNN 模型以应对此问题。通过实验表明，Pro-GNN 在防御敌对攻击方面表现优异。

    May, 2020

  • GraphDefense: 构建强健的图卷积网络

    本文研究了图卷积网络在对抗扰动下的鲁棒性，通过提出 GraphDefense 方法，成功提高了图卷积网络的鲁棒性，同时能够维持半监督学习的设定，具有较大的应用潜力。

    Nov, 2019

  • 对抗网络攻击是否可被防御？

    本文提出了基于图神经网络（GNNs）的对抗攻击的防御机制，包括新的对抗训练策略和平滑防御策略。实验结果表明，这些策略能够提高 GNNs 的抵御攻击的能力，并且在不同的网络分析任务中能够有效地防御各种对抗攻击。

    Mar, 2019

  • 基于图去噪的鲁棒图神经网络

    这篇研究提出一种鲁棒的图神经网络实现方法，明确考虑了观察拓扑中的扰动，通过优化可学习参数和真实图形来解决非可微且受限制的优化问题，适用于各种类型的图形，并可整合关于扰动的先验信息。通过多个数值实验评估了该方法的性能。

    Dec, 2023

  • NRGNN: 在稀疏和嘈杂标记图上训练标签噪声抵抗力图神经网络

    本文提出了一种抵抗标签噪声的新型图神经网络，通过链接具有高特征相似性的未标记节点和已标记节点以及精确的伪标签来提高半监督节点分类的准确性，并在真实数据集上进行了广泛的实验研究。

    Jun, 2021

  • 图神经网络的拓扑攻击与防御：优化视角

    本文提出了基于梯度的攻击方法，以解决离散图数据的难点，并基于此提出了第一个面向图神经网络的基于优化的对抗训练，可以提高不同梯度和贪心攻击方法的鲁棒性，同时不牺牲原始图的分类准确性。

    Jun, 2019

  • 面向带有稀疏标签噪声图的鲁棒图神经网络

    本篇论文研究如何开发一种具有噪声图和有限标记节点的噪声阻抗图神经网络，通过采用噪声边作为监督来学习去噪和密集图的新框架，并利用生成的边来规范化未标记节点的预测，以更好地训练图神经网络。实验结果表明，所提出的框架在具有有限标记节点的噪声图上具有鲁棒性。

    Jan, 2022

  • 图形上的对抗攻击与防御：一项综述，一项工具和实证研究

    该研究论文介绍 Deep Neural Networks 和 Graph Neural Networks 对抗攻击的脆弱性，提出了相关攻击和防御的借鉴，以及一个算法库用于研究对抗攻击和防御。

    Mar, 2020

  • 学习带有噪声标签的图神经网络

    本文研究了 GNNs 在对称标签噪声下的鲁棒性，将非线性神经信息传递模型（例如图同构网络，GraphSAGE 等）与损失校正方法相结合，提出了一种容忍噪声的方法来解决图分类任务，在人工对称嘈杂环境中可以提高测试准确性。

    May, 2019