Dynamic graphs exhibit intertwined spatio-temporal evolutionary patterns, widely existing in the real world. Nevertheless, the structure incompleteness, noise, and redundancy result in poor robustness for Dynamic Graph Neural Networks (DGNNs). Dynamic Graph Structure Learning (DGSL) offers a promising way to optimize graph structures. However, aside from encountering unacceptable quadratic complexity, it overly relies on heuristic priors, making it hard to discover underlying predictive patterns. How to efficiently refine the dynamic structures, capture intrinsic dependencies, and learn robust representations, remains under-explored. In this work, we propose the novel DG-Mamba, a robust and efficient Dynamic Graph structure learning framework with the Selective State Space Models (Mamba). To accelerate the spatio-temporal structure learning, we propose a kernelized dynamic message-passing operator that reduces the quadratic time complexity to linear. To capture global intrinsic dynamics, we establish the dynamic graph as a self-contained system with State Space Model. By discretizing the system states with the cross-snapshot graph adjacency, we enable the long-distance dependencies capturing with the selective snapshot scan. To endow learned dynamic structures more expressive with informativeness, we propose the self-supervised Principle of Relevant Information for DGSL to regularize the most relevant yet least redundant information, enhancing global robustness. Extensive experiments demonstrate the superiority of the robustness and efficiency of our DG-Mamba compared with the state-of-the-art baselines against adversarial attacks.


翻译:暂无翻译

1
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3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
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
2+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
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3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
相关基金
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
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员