2 个月前

通过随机游走学习图上的长程依赖关系

Dexiong Chen; Till Hendrik Schulz; Karsten Borgwardt
通过随机游走学习图上的长程依赖关系
摘要

消息传递图神经网络(GNNs)在捕捉局部关系方面表现出色,但在处理图中的长程依赖时存在困难。相比之下,图变换器(GTs)能够实现全局信息交换,但通常通过将图表示为固定长度向量的集合而简化了图结构。本研究提出了一种新颖的架构,通过结合随机游走的长程信息与局部消息传递,克服了这两种方法的不足。通过将随机游走视为序列,我们的架构利用了近期序列模型的进展,有效捕捉这些游走中的长程依赖。基于这一概念,我们提出了一个框架,该框架具备以下特点:(1) 通过随机游走序列提供更具表现力的图表示;(2) 能够利用任何序列模型来捕捉长程依赖;(3) 通过整合各种GNN和GT架构实现了灵活性。实验评估表明,我们的方法在19个图和节点基准数据集上取得了显著的性能提升,在PascalVoc-SP和COCO-SP数据集上的表现尤为突出,比现有方法最高提升了13%。代码可在https://github.com/BorgwardtLab/NeuralWalker 获取。