论文题目:EvenNet: Ignoring Odd-Hop Neighbors Improves Robustness of Graph Neural Networks
作者:雷润林,王桢,李雅亮,丁博麟,魏哲巍
通讯作者:魏哲巍
论文概述:图谱神经网络(GNN)因其在图谱机器学习中的良好表现而受到广泛的研究关注。尽管它们具有非凡的预测精度,但现有的方法,如GCN和GPRGNN,在面对测试图上的同配性变化时并不鲁棒,使这些模型容易受到图结构的攻击,在应用到同配性不同的图上时作用有限。尽管目前已有许多方法来提高GNN模型的鲁棒性,但这些技术大多局限于空域,并采用了复杂的防御机制,如学习新的图结构或计算边注意力。对此,我们期望研究在谱域中设计简单而鲁棒的GNN模型的问题。我们提出了EvenNet,一个对应于偶数阶图滤波器的谱域GNN。基于我们在空域和谱域的理论分析,我们证明了EvenNet在不同异配性上的图的泛化能力优于全阶数模型,这意味着忽略奇数跳邻居可以提高GNN的鲁棒性。我们在合成和真实数据集上进行了实验,证明了EvenNet的有效性。值得注意的是,EvenNet在不引入额外计算成本的情况下,对非目标性结构性攻击的表现优于现有的防御模型,在节点分类任务中同样保持竞争力。
https://arxiv.org/abs/2205.13892
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