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Leap:基于可学习拓扑增强的归纳链接预测

机器学习 2025-03-06 v1

摘要

链接预测是图机器学习中许多下游应用的关键任务。为此,图神经网络(GNN)是链接预测常用技术,主要用于归纳设置,即预测现有节点之间缺失的链接。然而,许多现实应用需要容纳新节点进入已有图的归纳设置。因此,最近引发了对归纳链接预测的广泛关注,多层感知器(MLP)是大多数研究选择的流行选择。然而,这些方法表达性有限,未能充分捕捉图的结构信号。因此,本文提出了LEAP方法,基于LEArnable toPology augmentation。与之前方法不同,LEAP从结构和节点特征建模归纳偏置,因此更具表达性。据我们所知,这是首次通过可学习增强在归纳设置中为新节点提供结构上下文。在七个真实的同质和异质图上的大量实验表明,LEAP显著优于SOTA方法。根据AUC和平均精度,改进分别最高可达22%和17%。代码和数据集均可在GitHub(https://github.com/AhmedESamy/LEAP/)上获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.03331,
  title  = {Leap: Inductive Link Prediction via Learnable TopologyAugmentation},
  author = {Ahmed E. Samy and Zekarias T. Kefato and Sarunas Girdzijauskas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03331},
  year   = {2025}
}

备注

published in Machine Learning, Optimization, and Data Science, Springer Nature Switzerland