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基于混合 $L_{0,2}$ 范数约束的精确子图同构网络:用于预测图挖掘

机器学习 2026-02-11 v2

摘要

在图级别预测任务中(为给定图预测标签),输入图子图中包含的信息起着关键作用。本文提出了 Exact subgraph Isomorphism Network(EIN),其结合了精确子图枚举、神经网络和由混合 L0,2L_{0,2} 范数约束实现的稀疏正则化。一般而言,在获得高判别能力的同时实现可解释性仍是一个具有挑战性的问题。我们的方法将子图枚举与神经网络相结合,提高了对输入图子图结构的判别能力。进一步,EIN 中的稀疏正则化使我们能够 1)导出一种有效的修剪策略,在保持预测性能的同时缓解枚举计算难度,以及 2)识别贡献大的数据子图,从而实现高可解释性。我们通过实验表明,EIN 在准确性方面相当于标准图神经网络模型,同时,我们还展示了基于所选子图的事后分析示例。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.21699,
  title  = {Exact Subgraph Isomorphism Network with Mixed $L_{0,2}$ Norm Constraint for Predictive Graph Mining},
  author = {Taiga Kojima and Haruto Kajita and Ayato Kohara and Masayuki Karasuyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.21699},
  year   = {2026}
}