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HoGA:基于多样性感知 k 跳采样的高阶图注意力

机器学习 2025-11-27 v3

摘要

图在许多现实世界系统中建模了潜在变量关系,而消息传递神经网络(MPNN)被广泛用于为下游任务学习此类结构。尽管基于边的 MPNN 能有效捕获局部交互,但其表达能力在理论上是有界的,限制了对高阶关系的发现。我们引入了高阶图注意力(HoGA)模块,该模块通过对子图进行采样以最大化特征向量之间的多样性,从而构建一个 k 阶注意力矩阵。与现有贪婪地重采样相似 k 阶关系的高阶注意力方法不同,HoGA 针对高阶拓扑中的不同模态,减少了冗余并扩展了捕获的子结构范围。应用于两个单跳注意力模型时,HoGA 在所有基准节点分类数据集上实现了至少 5% 的准确率提升,并在八个数据集中的六个上优于近期的基线方法。代码可在 https://github.com/TB862/Higher_Order 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.12052,
  title  = {HoGA: Higher-Order Graph Attention via Diversity-Aware k-Hop Sampling},
  author = {Thomas Bailie and Yun Sing Koh and Karthik Mukkavilli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12052},
  year   = {2025}
}

备注

In Proceedings of the Nineteenth ACM International Conference on Web Search and Data Mining (WSDM 26)