基于扭矩的图神经网络分层重构技术

本文提出了一种基于扭矩概念的图神经网络分层重构方法,通过动态调制消息传递过程来改进异配图表示学习并增强对噪声图的鲁棒性。该方法定义干扰感知扭矩指标,结合结构距离和能量评分量化边引起的扰动,实现分层剪枝高扭矩边并添加低扭矩连接。

基于扭矩的图手术:通过分层重构增强图神经网络

图神经网络(GNNs)已成为从图结构数据中学习的强大工具,利用消息传递来扩散信息并更新节点表示。然而,大多数研究表明图中编码的原始交互可能不利于这一过程,这推动了图重构方法的发展。

本研究提出了一种扭矩驱动的分层重构策略,灵感来源于经典力学中的扭矩概念,通过动态调制消息传递来改进异配图中的表示学习,并增强对噪声图的鲁棒性。具体而言,定义了一个干扰感知扭矩指标,该指标整合了结构距离和能量评分,以量化边引起的扰动,从而促使每个节点聚合其最近低能量邻居的信息。

使用该指标通过审慎剪除高扭矩边和添加低扭矩连接,分层重新配置每层的感受野,抑制传播噪声并增强相关信号。在基准数据集上的广泛评估表明,该方法在异配图和同配图上均优于最先进的方法,并在噪声图上保持高精度。

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