背景

消息传递模型(Message Passing Model)基于拉普拉斯平滑假设(领居是相似的),试图聚合图中的邻居的信息来获取足够的依据,以实现更鲁棒的半监督节点分类。

图神经网络(Graph Neural Networks, GNN)标签传播算法(Label Propagation, LPA)均为消息传递算法,其中GNN主要基于传播特征来提升预测效果,而LPA基于迭代式的标签传播来作预测。

一些工作要么用LPA对GNN预测结果做后处理,要么用LPA对GNN进行正则化。但是,它们仍不能直接将GNN和LPA有效地整合到消息传递模型中。

为解决这个问题,本文提出了统一消息传递模型(UNIMP)[1],它可以在训练和推理时结合特征和标签传播。UniMP基于两个简单而有效的想法:

  • 将特征嵌入和标签嵌入同时作为输入信息进行传播
  • 随机掩码部分标签信息,并在训练时对其进行预测

UniMP在概念上统一了特征传播和标签传播,具有强大的经验能力。

实现

关键部分

  • 将标签进行嵌入(原有的C类One-hot标签,通过线性变换成与原始节点特征相同的维度)。
  • 然后,将标签嵌入和节点特征相加作为GNN输入。

为避免训练时使用标签导致标签泄露,这里使用了掩码标签训练的策略。每个Epoch随机将训练集中部分节点的标签置(掩码)0(视为训练监督信号),然后利用节点特征 \(\mathbf{X}\) 和 \(\mathbf{A}\)以及剩余的标签去预测被掩码的标签)。

模型部分

UniMP中使用了GraphTransformer(Transformer中的Q、K、V注意力形式,加上边特征),同时引入了H-GCN的门控残差机制来缓解过平滑。

个人实验

将标签作为输入,在ArixV数据集节点分类任务上,能在小数点后第2位提升接近2个点。

在论文BOT[2]中也对标签作为输入做了阐述,其作者还发表了相应的论文来论证标签作为输入的有效性的原因。

总结

标签有效的直觉就是,在图上的节点分类任务中,邻居标签也是预测目标节点标签的关键特征(这也和标签传播的思想一致)

标签嵌入和掩码标签预测是提升节点分类任务简单有效的方法。

参考文献

[1] Masked Label Prediction: Unified Message Passing Model for Semi-Supervised Classification

[2] Bag of Tricks for Node Classification with Graph Neural Networks

2022-10-29 11:10:13 星期六

Masked Label Prediction: Unified Message Passing Model for Semi-Supervised Classification的更多相关文章

  1. 论文解读(KP-GNN)《How Powerful are K-hop Message Passing Graph Neural Networks》

    论文信息 论文标题:How Powerful are K-hop Message Passing Graph Neural Networks论文作者:Jiarui Feng, Yixin Chen, ...

  2. hdu 4661 Message Passing(木DP&组合数学)

    Message Passing Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 131072/131072 K (Java/Other ...

  3. 论文解读(MPNN)Neural Message Passing for Quantum Chemistry

    论文标题:DEEP GRAPH INFOMAX 论文方向:  论文来源:ICML 2017 论文链接:https://arxiv.org/abs/1704.01212 论文代码: 1 介绍 本文的目标 ...

  4. 论文解读(Graph-MLP)《Graph-MLP: Node Classification without Message Passing in Graph》

    论文信息 论文标题:Graph-MLP: Node Classification without Message Passing in Graph论文作者:Yang Hu, Haoxuan You, ...

  5. 将迁移学习用于文本分类 《 Universal Language Model Fine-tuning for Text Classification》

    将迁移学习用于文本分类 < Universal Language Model Fine-tuning for Text Classification> 2018-07-27 20:07:4 ...

  6. HDU-4661 Message Passing 树形DP,排列组合

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4661 题意:有n个人呈树状结构,每个人知道一个独特的消息.每次可以让一个人将他所知的所有消息告诉和他相 ...

  7. HDU 4661 Message Passing 【Tree】

    题意: 给一棵树,每一个结点都有一个信息,每一个时刻,某一对相邻的结点之间可以传递信息,那么存在一个最少的时间,使得所有的节点都可以拥有所有的信息.但是,题目不是求最短时间,而是求最短时间的情况下,有 ...

  8. HDU 4661 Message Passing ( 树DP + 推公式 )

    参考了: http://www.cnblogs.com/zhsl/archive/2013/08/10/3250755.html http://blog.csdn.net/chaobaimingtia ...

  9. 文献阅读报告 - Situation-Aware Pedestrian Trajectory Prediction with Spatio-Temporal Attention Model

    目录 概览 描述:模型基于LSTM神经网络提出新型的Spatio-Temporal Graph(时空图),旨在实现在拥挤的环境下,通过将行人-行人,行人-静态物品两类交互纳入考虑,对行人的轨迹做出预测 ...

随机推荐

  1. UOJ#XX A+B Problem (罔烙硫)

    题面 背景 题目描述 从前有个 n n n 个方格排成一行,从左至右依此编号为 1 , 2 , ⋯ , n 1,2,⋯,n 1,2,⋯,n. 有一天思考熊想给这 n n n 个方格染上黑白两色. 第 ...

  2. 「题解报告」P4577 [FJOI2018]领导集团问题

    题解 P4577 [FJOI2018]领导集团问题 题解区好像没有线段树上又套了二分的做法,于是就有了这片题解. 题目传送门 怀着必 WA 的决心交了两发,一不小心就过了. 题意 求一个树上最长不下降 ...

  3. AtCoder Beginner Contest 254(D-E)

    Tasks - AtCoder Beginner Contest 254 D - Together Square 题意: 给定一个N,找出所有不超过N的 ( i , j ),使得( i * j )是一 ...

  4. Html飞机大战(八):子弹的移动和管理

    好家伙,这应该是这个小游戏最难的几个点之一了 现在我们要做出子弹射击的效果我们应该如何处理? 1.首先我们要确定几个变量和方法的关系 变量: 子弹  bullet  弹夹(用来装子弹的东西)bulle ...

  5. KingbaseES 数据库删除功能组件

      关键字: KingbaseES.卸载.删除功能   一.安装后检查 在安装完成后,可以通过以下几种方式进行安装正确性验证: 1. 查看安装日志,确认没有错误记录; 2. 查看开始菜单: 查看应用程 ...

  6. K8S部署超过节点的Pod

    在阿里云上部署了一个K8S集群,一master, 两node: 然后执行 kubectl create -f tomcat.yml yaml如下: apiVersion: apps/v1 kind: ...

  7. 微软出品自动化神器Playwright,不用写一行代码(Playwright+Java)系列(一) 之 环境搭建及脚本录制

    一.前言 半年前,偶然在视频号刷到某机构正在直播讲解Playwright框架的使用,就看了一会,感觉还不错,便被种草,就想着自己有时间也可以自己学一下,这一想着就半年多过去了. 读到这,你可能就去百度 ...

  8. Linux下进行Oracle数据库安装

    一般来说我们Windows下进行安装Oracle都很简单,但Linux下却要输入很多命令,以下的安装步骤是本人经过多次安装Linux下的Oracle经验,希望能帮到大家 一.在Linux服务器上创建o ...

  9. c语言字符串比较与bool型

    c++字符串string,定义的变量,能够通过比较符号,直接进行比较. 而c语言则不能通过char数组定义的变量,来直接比较.应用下面的方法: #include <string.h> in ...

  10. 若依(RuoYi )权限管理设计

    前言 若依权限管理包含两个部分:菜单权限 和 数据权限.菜单权限控制着我们可以执行哪些操作.数据权限控制着我们可以看到哪些数据. 菜单是一个概括性名称,可以细分为目录.菜单和按钮,以若依自身为例: 目 ...