Graph neural networks, which generalize deep neural network models to graph structured data, have attracted increasing attention in recent years. They usually learn node representations by transforming, propagating and aggregating node features and have been proven to improve the performance of many graph related tasks such as node classification and link prediction. To apply graph neural networks for the graph classification task, approaches to generate the \textit{graph representation} from node representations are demanded. A common way is to globally combine the node representations. However, rich structural information is overlooked. Thus a hierarchical pooling procedure is desired to preserve the graph structure during the graph representation learning. There are some recent works on hierarchically learning graph representation analogous to the pooling step in conventional convolutional neural (CNN) networks. However, the local structural information is still largely neglected during the pooling process. In this paper, we introduce a pooling operator $\pooling$ based on graph Fourier transform, which can utilize the node features and local structures during the pooling process. We then design pooling layers based on the pooling operator, which are further combined with traditional GCN convolutional layers to form a graph neural network framework $\m$ for graph classification. Theoretical analysis is provided to understand $\pooling$ from both local and global perspectives. Experimental results of the graph classification task on $6$ commonly used benchmarks demonstrate the effectiveness of the proposed framework.


翻译:将深神经网络模型概括为结构化数据图解的深神经网络模型,近年来吸引了越来越多的注意力,它们通常通过转换、传播和汇总节点特征学习节点表示,并被证明可改进许多图表相关任务(如节点分类和链接预测)的性能,为图表分类任务应用图形神经网络,需要从节点表示法产生\ textit{graph 代表制的方法。一种共同的方法是在全球范围将节点表示法和当地结构结合起来。然而,忽略了丰富的结构信息。因此,在图形代表制学习期间,需要采用分级集中程序来保存图形结构。最近还进行了一些关于分级学习图表代表法的工作,类似于常规神经网络(CNN)网络中的集合步骤。然而,在集合过程中,当地结构信息仍然在很大程度上被忽略。在本文件中,我们引入一个基于图四流变法的集合操作员$(pool),这可以在集合过程中利用节点特征和地方结构。然后,我们设计基于集合操作者的集合层组合操作者,这与传统的GCN革命级数据层(GCN)至Glasalalalalal eal eal oralboral oral exleglegleglegleglegal oration orpal orpal ex lapal ex lapal ex ex 提供一个用来从GIma pral exal abisal exal exup expal unbal ex ex expal exp expolglegleglegleglegal 。

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