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稀疏几何MPNN的表征功

机器学习 2025-02-18 v4 人工智能

摘要

受化学等科学领域的应用启发,我们研究了消息传递神经网络在几何图上的表征功,其节点特征对应于三维位置。最近的工作表明,这类模型可以分离一般的非同构几何图,但可能在某些罕见且复杂的实例中失败。然而,这些结果假设是完全连接的图,即每个节点拥有对所有其他节点的完整知识。相反,实际应用中,每个节点仅拥有少数最近邻节点的知识。本文表明,只要底层图是连通的,具有旋转等价性特征的消息传递网络即可分离一般的非同构几何图。当仅允许不变的中间特征时,对于通常具有全球刚性的图,仍可保证普遍分离。我们引入了一种简单的架构EGENNET,实现了我们的理论保证,并在合成数据集和化学基准测试中与替代架构进行了比较。我们的代码可在 https://github.com/yonatansverdlov/E-GenNet 上获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02025,
  title  = {On the Expressive Power of Sparse Geometric MPNNs},
  author = {Yonatan Sverdlov and Nadav Dym},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02025},
  year   = {2025}
}