Graph Neural Networks (GNNs) have already been widely used in various graph mining tasks. However, recent works reveal that the learned weights (channels) in well-trained GNNs are highly redundant, which inevitably limits the performance of GNNs. Instead of removing these redundant channels for efficiency consideration, we aim to reactivate them to enlarge the representation capacity of GNNs for effective graph learning. In this paper, we propose to substitute these redundant channels with other informative channels to achieve this goal. We introduce a novel GNN learning framework named AKE-GNN, which performs the Adaptive Knowledge Exchange strategy among multiple graph views generated by graph augmentations. AKE-GNN first trains multiple GNNs each corresponding to one graph view to obtain informative channels. Then, AKE-GNN iteratively exchanges redundant channels in the weight parameter matrix of one GNN with informative channels of another GNN in a layer-wise manner. Additionally, existing GNNs can be seamlessly incorporated into our framework. AKE-GNN achieves superior performance compared with various baselines across a suite of experiments on node classification, link prediction, and graph classification. In particular, we conduct a series of experiments on 15 public benchmark datasets, 8 popular GNN models, and 3 graph tasks and show that AKE-GNN consistently outperforms existing popular GNN models and even their ensembles. Extensive ablation studies and analyses on knowledge exchange methods validate the effectiveness of AKE-GNN.


翻译:暂无翻译

1
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员