Graph Neural Networks (GNNs) have emerged as a powerful technique for learning on relational data. Owing to the relatively limited number of message passing steps they perform -- and hence a smaller receptive field -- there has been significant interest in improving their expressivity by incorporating structural aspects of the underlying graph. In this paper, we explore the use of affinity measures as features in graph neural networks, in particular measures arising from random walks, including effective resistance, hitting and commute times. We propose message passing networks based on these features and evaluate their performance on a variety of node and graph property prediction tasks. Our architecture has lower computational complexity, while our features are invariant to the permutations of the underlying graph. The measures we compute allow the network to exploit the connectivity properties of the graph, thereby allowing us to outperform relevant benchmarks for a wide variety of tasks, often with significantly fewer message passing steps. On one of the largest publicly available graph regression datasets, OGB-LSC-PCQM4Mv1, we obtain the best known single-model validation MAE at the time of writing.


翻译:神经网络图(GNNs)已成为学习关系数据的一个强大技术。由于信息传递速度相对有限,它们所执行的步骤相对有限 -- -- 因而是一个较小的可接受字段 -- -- 人们非常希望通过纳入基本图形的结构方面来改善其表达性。在本文中,我们探索了将近距离测量作为图形神经网络特征的使用,特别是随机行走所产生的措施,包括有效抵抗、打击和通勤时间。我们根据这些特征提出传递信息网络的建议,并评价其在各种节点和图形属性预测任务方面的性能。我们的结构具有较低的计算复杂性,而我们的特点与基本图形的变异。我们计算的措施使得网络能够利用图形的连接性,从而使我们能够超越各种任务的相关基准,往往通过的信息传递速度要少得多。在最公开的图表回归数据集之一,即OGB-LSC-PCQM4Mv1上,我们获得了在写作时最著名的单一模型验证MAE。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3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
164+阅读 · 2020年3月18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
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
【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 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
ICML'21 | 五篇图神经网络论文精选
图与推荐
1+阅读 · 2021年10月15日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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
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
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 · 2009年12月31日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关资讯
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
【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 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
ICML'21 | 五篇图神经网络论文精选
图与推荐
1+阅读 · 2021年10月15日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
相关论文
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Position-aware Graph Neural Networks
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月11日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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
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
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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员