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DropEdge:面向节点分类的深度图卷积网络

机器学习 2020-03-13 v4 网络与互联网体系结构 机器学习

摘要

过拟合与过平滑是开发用于节点分类的深度图卷积网络(GCNs)的两个主要障碍。具体而言,过拟合削弱了模型在小数据集上的泛化能力,而过平滑则随着网络深度增加使输出表示与输入特征相隔离,从而阻碍模型训练。本文提出 DropEdge,一种新颖且灵活的技术以缓解这两个问题。其核心在于,在每轮训练中随机移除输入图中的一定数量的边,既充当数据增强器,又作为消息传递缩减器。此外,我们从理论上证明 DropEdge 要么降低过平滑的收敛速度,要么缓解其导致的信息损失。更重要的是,我们的 DropEdge 是一项通用技巧,可配备于许多其他骨干模型(如 GCN、ResGCN、GraphSAGE 和 JKNet)以提升性能。在多个基准上的大量实验验证了 DropEdge 能持续提升各类浅层与深层 GCN 的性能。DropEdge 在防止过平滑方面的效果也通过经验得以可视化与验证。代码发布于~\url{https://github.com/DropEdge/DropEdge}。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.10903,
  title  = {DropEdge: Towards Deep Graph Convolutional Networks on Node Classification},
  author = {Yu Rong and Wenbing Huang and Tingyang Xu and Junzhou Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10903},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages