While Graph Contrastive Learning (GCL) has attracted considerable attention in the field of graph self-supervised learning, its performance heavily relies on data augmentations that are expected to generate semantically consistent positive pairs. Existing strategies typically resort to random perturbations or local structure preservation, yet lack explicit control over global structural consistency between augmented views. To address this limitation, we propose Fractal Graph Contrastive Learning (FractalGCL), a theory-driven framework introducing two key innovations: a renormalisation-based augmentation that generates structurally aligned positive views via box coverings; and a fractal-dimension-aware contrastive loss that aligns graph embeddings according to their fractal dimensions, equipping the method with a fallback mechanism guaranteeing a performance lower bound even on non-fractal graphs. While combining the two innovations markedly boosts graph-representation quality, it also adds non-trivial computational overhead. To mitigate the computational overhead of fractal dimension estimation, we derive a one-shot estimator by proving that the dimension discrepancy between original and renormalised graphs converges weakly to a centred Gaussian distribution. This theoretical insight enables a reduction in dimension computation cost by an order of magnitude, cutting overall training time by approximately 61\%. The experiments show that FractalGCL not only delivers state-of-the-art results on standard benchmarks but also outperforms traditional and latest baselines on traffic networks by an average margin of about remarkably 4\%. Codes are available at (https://anonymous.4open.science/r/FractalGCL-0511/).


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Graph Transformer近期进展
专知会员服务
63+阅读 · 2023年1月5日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
160+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
45+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 10月3日
Arxiv
0+阅读 · 9月30日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
Arxiv
14+阅读 · 2020年9月1日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年5月21日
VIP会员
相关VIP内容
Graph Transformer近期进展
专知会员服务
63+阅读 · 2023年1月5日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
160+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 10月3日
Arxiv
0+阅读 · 9月30日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
Arxiv
14+阅读 · 2020年9月1日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年5月21日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
45+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员