16 天前
GNNDLD:具有方向性标签分布的图神经网络
{and Virendra Singh, N Sangeeth, Nirmal Kumar Boran, Chandramani Chaudhary}

摘要
通过利用图结构,图神经网络(Graph Neural Networks, GNN)已成为处理图数据集的一种有效模型。尽管普遍认为GNN在性能上优于传统神经网络,但近期研究发现,在某些数据集上,普通神经网络反而表现更优。异质性(heterophily)是导致GNN性能下降的主要原因之一,为此已有诸多模型被提出以应对该问题。此外,图结构中一些内在信息常被忽视,例如边的方向性。本文提出GNNDLD模型,该模型充分利用节点在不同邻域层次(按跳数划分)内的边方向信息及标签分布特征。通过融合所有网络层的特征,以同时保留节点的低通频率与高通频率成分,因为神经网络的不同层次提供不同类型的信息。此外,为避免过度平滑(oversmoothing)问题,我们分离了节点特征的聚合与变换操作。综合上述设计思想,本文提出了一种结构简单但极为高效的模型。在六个标准真实世界数据集上的实验结果表明,GNNDLD在同质性(homophily)和异质性(heterophily)场景下均显著优于当前最先进的模型。