Graph neural network (GNN) is achieving remarkable performances in a variety of application domains. However, GNN is vulnerable to noise and adversarial attacks in input data. Making GNN robust against noises and adversarial attacks is an important problem. The existing defense methods for GNNs are computationally demanding and are not scalable. In this paper, we propose a generic framework for robustifying GNN known as Weighted Laplacian GNN (RWL-GNN). The method combines Weighted Graph Laplacian learning with the GNN implementation. The proposed method benefits from the positive semi-definiteness property of Laplacian matrix, feature smoothness, and latent features via formulating a unified optimization framework, which ensures the adversarial/noisy edges are discarded and connections in the graph are appropriately weighted. For demonstration, the experiments are conducted with Graph convolutional neural network(GCNN) architecture, however, the proposed framework is easily amenable to any existing GNN architecture. The simulation results with benchmark dataset establish the efficacy of the proposed method, both in accuracy and computational efficiency. Code can be accessed at https://github.com/Bharat-Runwal/RWL-GNN.


翻译:然而,GNN在输入数据中很容易受到噪音和对抗性攻击。让GNN在噪音和对抗性攻击方面变得强大起来,这是一个重要问题。GNN现有的国防方法在计算上要求很高,而且无法伸缩。在本文件中,我们提议了一个为GNN(称为Weighted Laplacian GNN(WERL-GNN))进行强化的通用框架。该方法将Weighted Graplace Laplacian学习与GNN的实施工作结合起来。拟议的方法得益于Laplaceian矩阵的正半确定性属性、特征平稳性能和潜在特征,通过制定一个统一的优化框架,确保对抗性/噪音边缘被抛弃,图形中的连接被适当加权。为示范,实验是用图动神经网络(GCNNN)架构进行的,但拟议的框架很容易适应任何现有的GNNN结构。使用基准数据集的模拟结果确定了拟议方法的效能,既准确性又计算效率。可以在 https/NWR/NW/G/NW/NW/NW.CRUB/NP/NP/NPAR/NPART.C.C。

0
下载
关闭预览

相关内容

【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
152+阅读 · 2020年5月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Arxiv
35+阅读 · 2020年1月2日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
相关论文
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Arxiv
35+阅读 · 2020年1月2日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员