Heterogeneous graph neural networks (GNNs) achieve strong performance on node classification tasks in a semi-supervised learning setting. However, as in the simpler homogeneous GNN case, message-passing-based heterogeneous GNNs may struggle to balance between resisting the oversmoothing that may occur in deep models, and capturing long-range dependencies of graph structured data. Moreover, the complexity of this trade-off is compounded in the heterogeneous graph case due to the disparate heterophily relationships between nodes of different types. To address these issues, we propose a novel heterogeneous GNN architecture in which layers are derived from optimization steps that descend a novel relation-aware energy function. The corresponding minimizer is fully differentiable with respect to the energy function parameters, such that bilevel optimization can be applied to effectively learn a functional form whose minimum provides optimal node representations for subsequent classification tasks. In particular, this methodology allows us to model diverse heterophily relationships between different node types while avoiding oversmoothing effects. Experimental results on 8 heterogeneous graph benchmarks demonstrates that our proposed method can achieve competitive node classification accuracy


翻译:在半监督的学习环境中,异质图形神经网络(GNNs)在节点分类任务上取得了很强的成绩。然而,正如在简单单一的GNN(GNN)案例中一样,基于信息传递的多元性GNN(GNN)可能会在抵制深层模型中可能出现的过度悬浮现象和捕捉图形结构数据的长期依赖性之间难以取得平衡。此外,由于不同类型节点之间不同的杂交关系,这种权衡的复杂性在异质图形中更为复杂。为了解决这些问题,我们提议了一个新型的异性GNN(GNN)结构,在这种结构中,从优化步骤中产生层值,并降下一个新的对关系有认识的能源功能功能。相应的最小化在能源功能参数方面是完全不同的,因此可以应用双级优化来有效学习一种功能形式,这种形式最起码能为今后的分类任务提供最佳节点表示。特别是,这种方法使我们能够模拟不同节点类型之间不同的不同结构间不同结构的关系,同时避免过度测量效应。关于8个差异图形基准的实验结果表明,我们所提议的方法可以实现竞争性节点分类的准确性。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员