The core operation of current Graph Neural Networks (GNNs) is the aggregation enabled by the graph Laplacian or message passing, which filters the neighborhood information of nodes. Though effective for various tasks, in this paper, we show that they are potentially a problematic factor underlying all GNN models for learning on certain datasets, as they force the node representations similar, making the nodes gradually lose their identity and become indistinguishable. Hence, we augment the aggregation operations with their dual, i.e. diversification operators that make the node more distinct and preserve the identity. Such augmentation replaces the aggregation with a two-channel filtering process that, in theory, is beneficial for enriching the node representations. In practice, the proposed two-channel filters can be easily patched on existing GNN methods with diverse training strategies, including spectral and spatial (message passing) methods. In the experiments, we observe desired characteristics of the models and significant performance boost upon the baselines on 9 node classification tasks.


翻译:当前图形神经网络的核心功能是图解 Laplacian 或电文传递所促成的聚合,它过滤了节点的周边信息。我们在本文件中表明,尽管它们对于各种任务有效,但对于学习某些数据集的所有GNN模式而言,它们都具有潜在的问题因素,因为它们迫使节点表示相似,使节点逐渐失去其特性,变得无法区分。因此,我们用它们的双重功能,即使节点更加独特并保存特性的多样化操作器,来扩大聚合操作。这种增强用双通道过滤程序取代集合,理论上有利于丰富节点的表述。实际上,拟议的双通道过滤器很容易与现有的GNNN方法相配合,并采用不同的培训战略,包括光谱和空间(路过)方法。在实验中,我们观察到模型的预期特征和9节点分类任务基线上的显著性增强。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
88+阅读 · 2021年6月29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
[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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
100+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
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2021年2月13日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
20+阅读 · 2019年11月23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
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员