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Weisfeiler 与 Leman 走向双曲:学习保距节点表示

机器学习 2023-03-01 v2

摘要

近年来,图神经网络(GNNs)已成为解决图上机器学习问题的有力工具。大多数 GNN 属于消息传递神经网络(MPNNs)家族。这些模型与 Weisfeiler-Leman(WL)同构检验之间存在紧密联系,该算法可对广泛类别的图成功进行同构检验。最近,许多研究聚焦于衡量 GNN 的表达能力。例如,已证明标准 MPNN 在区分非同构图方面至多与 WL 一样强。然而,这些研究在很大程度上忽略了节点/图表示之间的距离,而这对学习任务至关重要。本文基于 WL 算法产生的层次结构定义节点间距离函数,并提出一种学习能够保持这些节点间距离的表示的模型。由于所涌现的层次结构对应一棵树,为学习这些表示,我们利用双曲神经网络领域的近期进展。我们在标准节点与图分类数据集上对所提模型进行实证评估,其性能与最先进模型相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.02501,
  title  = {Weisfeiler and Leman go Hyperbolic: Learning Distance Preserving Node Representations},
  author = {Giannis Nikolentzos and Michail Chatzianastasis and Michalis Vazirgiannis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02501},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted at AISTATS 2023