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Weisfeiler-Lehman 遇见 Gromov-Wasserstein

机器学习 2022-02-08 v1 度量几何

摘要

Weisfeiler-Lehman(WL)检验是图同构检验的经典过程。WL 检验还被广泛用于设计图核以及分析图神经网络。本文提出 WL 距离,即可标记测度马尔可夫链(LMMC)间的一种距离,而带标记图是其特例。WL 距离可在多项式时间内计算,并且与 WL 检验相容:前者为正当且仅当 WL 检验能区分所涉及的两个图。WL 距离捕捉并比较底层 LMMC 的细微结构,并因此比用于定义最优 Wasserstein Weisfeiler-Lehman 图核的图间距离更具判别力。受 WL 距离结构的启发,我们确定了 LMMC 上的一种神经网络架构,该架构对定义于赋予 WL 距离的所有 LMMC(含所有图)空间上的连续函数具有普适性。最后,WL 距离对我们所确定的、用于比较度量马尔可夫链的 Gromov-Wasserstein(GW)距离的自然变体是稳定的。因此,WL 距离也可视为 GW 距离的多项式时间下界,而后者一般在计算上是 NP-hard 的。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.02495,
  title  = {Weisfeiler-Lehman meets Gromov-Wasserstein},
  author = {Samantha Chen and Sunhyuk Lim and Facundo Mémoli and Zhengchao Wan and Yusu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02495},
  year   = {2022}
}