Graph neural networks (GNNs) are a type of deep learning models that learning over graphs, and have been successfully applied in many domains. Despite the effectiveness of GNNs, it is still challenging for GNNs to efficiently scale to large graphs. As a remedy, distributed computing becomes a promising solution of training large-scale GNNs, since it is able to provide abundant computing resources. However, the dependency of graph structure increases the difficulty of achieving high-efficiency distributed GNN training, which suffers from the massive communication and workload imbalance. In recent years, many efforts have been made on distributed GNN training, and an array of training algorithms and systems have been proposed. Yet, there is a lack of systematic review on the optimization techniques from graph processing to distributed execution. In this survey, we analyze three major challenges in distributed GNN training that are massive feature communication, the loss of model accuracy and workload imbalance. Then we introduce a new taxonomy for the optimization techniques in distributed GNN training that address the above challenges. The new taxonomy classifies existing techniques into four categories that are GNN data partition, GNN batch generation, GNN execution model, and GNN communication protocol.We carefully discuss the techniques in each category. In the end, we summarize existing distributed GNN systems for multi-GPUs, GPU-clusters and CPU-clusters, respectively, and give a discussion about the future direction on scalable GNNs.


翻译:图表神经网络(GNNs)是一种深层次的学习模式,通过图表学习,并成功地应用于许多领域。尽管GNNs取得了成效,但GNNs仍然难以有效地将GNs推广到大图表。作为一种补救措施,分布式计算成为培训大规模GNNs的有希望的解决办法,因为它能够提供丰富的计算资源。但是,图形结构的依赖增加了实现高效分布式GNN培训的难度,这种培训受到大规模通信和工作量不平衡的影响。近年来,在分布式GNN培训方面作出了许多努力,并提出了一系列培训算法和系统。然而,从图表处理到分布式图表执行,对优化技术缺乏系统的审查。在这次调查中,我们分析了分布式GNNN培训的三大挑战,即大规模通信、模型准确性损失和工作量不平衡。随后,我们引入了一种新的分类方法,用于分配式GNNNN培训的优化技术,以应对上述挑战。新的分类将现有技术分为四类,即GNNNN数据共享、G批量生成、GNNNG执行模型、GG GNG GG GG GG GG Gs Gs Gs missums 分别在最后讨论技术中仔细中进行认真讨论。

16
下载
关闭预览

相关内容

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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
【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
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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
22+阅读 · 2022年3月31日
Arxiv
38+阅读 · 2021年8月31日
Arxiv
57+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
VIP会员
相关资讯
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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
22+阅读 · 2022年3月31日
Arxiv
38+阅读 · 2021年8月31日
Arxiv
57+阅读 · 2021年5月3日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员