Subgraph-based graph representation learning (SGRL) has recently emerged as a powerful tool in many prediction tasks on graphs due to its advantages in model expressiveness and generalization ability. Most previous SGRL models face computational issues associated with the high cost of extracting subgraphs for each training or testing query. Recently, SUREL has been proposed as a new framework to accelerate SGRL, which samples random walks offline and joins these walks as subgraphs online for prediction. Due to the reusability of sampled walks across different queries, SUREL achieves state-of-the-art performance in both scalability and prediction accuracy. However, SUREL still suffers from high computational overhead caused by node redundancy in sampled walks. In this work, we propose a novel framework SUREL+ that upgrades SUREL by using node sets instead of walks to represent subgraphs. This set-based representation avoids node duplication by definition, but the sizes of node sets can be irregular. To address this issue, we design a dedicated sparse data structure to efficiently store and fast index node sets, and provide a specialized operator to join them in parallel batches. SUREL+ is modularized to support multiple types of set samplers, structural features, and neural encoders to complement the loss of structural information due to the reduction from walks to sets. Extensive experiments have been performed to validate SUREL+ in the prediction tasks of links, relation types, and higher-order patterns. SUREL+ achieves 3-11$\times$ speedups of SUREL while maintaining comparable or even better prediction performance; compared to other SGRL baselines, SUREL+ achieves $\sim$20$\times$ speedups and significantly improves the prediction accuracy.


翻译:最近,基于Subgraph的图形代表学习(SGRL)在图表的许多预测任务中已成为一个强有力的工具。由于在模型显示和预测准确性方面的优势,SGRL最近成为许多图表预测任务中的一个强有力的工具。大多数先前的SGRL模型仍面临计算问题,因为每次培训或测试查询的提取子图费用高昂。最近,SGRL被提议为加速SGRL的新框架,通过随机脱线抽样,并在线作为子图表进行预测。由于抽样的跨不同查询的可重现性,SNIL在可变缩放和预测准确性两方面都达到最先进的性能。然而,SGRL仍然面临着由于抽样演练的裁剪裁而导致的高计算管理费用。我们提出了一个新的框架SUL+框架,通过使用节点而不是行走代表子来提升SGRL。这种基于定的表示避免在定义上出现任何重复,但节点的大小可能是不正常的。为了解决这个问题,我们设计一个专门的数据结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构,从存储和快速的更高级的更高级的货币和快速的更精确的更精确的SLRIL关系到递化的递减。</s>

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