تعزيز تحولات الرسوم البيانية باستخدام الترميز الهيكلية للمسافة الهرمية

تحتاج نماذج التحويلات الرسومية (Graph Transformers) إلى انحيازات استقرائية قوية للحصول على درجات انتباه ذات معنى. ومع ذلك، غالبًا ما تفشل الطرق الحالية في التقاط المسافات الطويلة أو الهياكل الهرمية أو الهياكل المجتمعية، وهي سمات شائعة في مختلف أنواع الرسوم مثل الجزيئات والشبكات الاجتماعية وشبكات الاقتباس. يقدم هذا البحث طريقة تسمى التشفير الهيكلية للمسافة الهرمية (Hierarchical Distance Structural Encoding - HDSE) لتمثيل المسافات بين العقد في الرسم البياني، مع التركيز على طبيعتها متعددة المستويات والهرمية. نحن نقدم إطارًا جديدًا يُمكنه دمج HDSE بشكل سلس في آلية الانتباه الخاصة بنماذج التحويلات الرسومية الحالية، مما يسمح بتطبيقها بالتوازي مع تشفيرات موضعية أخرى. ولتمكين تطبيق التحويلات الرسومية باستخدام HDSE على الرسوم الكبيرة جدًا، نقترح أيضًا نسخة عالية المستوى من HDSE تُوجه بفعالية نماذج التحويلات الخطية نحو الهياكل الهرمية للرسم البياني. ونُثبت نظريًا تفوق HDSE على المسافات عبر أقصر طريق من حيث التعبيرية والقدرة على التعميم. من الناحية التجريبية، نُظهر أن نماذج التحويلات الرسومية المدعومة بـ HDSE تتفوق في تصنيف الرسوم البيانية، وفي التنبؤ بالانحدار على 7 مجموعات بيانات على مستوى الرسم، وكذلك في تصنيف العقد على 11 رسمًا كبيرًا، بما في ذلك رسوم تحتوي على ما يصل إلى بليون عقدة.