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THeGCN:时序异质图卷积网络

机器学习 2025-01-14 v2 信息检索 社会与信息网络

摘要

图神经网络(GNN)在各种图学习任务中展现出显著的有效性,尤其是在静态同质性图上。近期关注力度已转向更复杂的结构,包括(1)在空间域上遇到边异质性问题的静态异质性图,以及(2)在时序域上的事件驱动连续图。当前最先进方法(SOTA)正在同时处理这两条工作线索,但倾向于忽视时序域上异质性的存在,构成时序异质性问题。此外,我们指出,边异质性问题和时序异质性问题常在事件驱动的连续图中共存,导致时序边异质性挑战。为解决这一挑战,本文首先引入时序边异质性度量。随后,我们提出时序异质图卷积网络(THeGCN),一种创新模型,包含低通/高通图信号滤波技术,以准确捕获边(空间)异质性和时序异质性。具体而言,THeGCN 模型由两个关键组件构成:采样器和聚合器。采样器选择给定时刻下与节点相关的事件。然后,聚合器执行消息传递,将时间信息、节点属性和边属性编码到节点嵌入中。在 5 个真实数据集上进行的大量实验验证了 THeGCN 的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.16435,
  title  = {THeGCN: Temporal Heterophilic Graph Convolutional Network},
  author = {Yuchen Yan and Yuzhong Chen and Huiyuan Chen and Xiaoting Li and Zhe Xu and Zhichen Zeng and Lihui Liu and Zhining Liu and Hanghang Tong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16435},
  year   = {2025}
}