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基于多模态融合的图神经网络推荐算法
1
作者 吴志强 解庆 +1 位作者 李琳 刘永坚 《计算机工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期91-100,共10页
已有的图神经网络(GNN)推荐算法大多利用用户-项目交互图的节点编号信息进行训练,学习用户-项目节点的高阶联系去丰富节点表示,但忽略了用户对不同模态信息的偏好,没有利用项目的图片、文本等模态信息,或对于不同模态特征的融合简单相加... 已有的图神经网络(GNN)推荐算法大多利用用户-项目交互图的节点编号信息进行训练,学习用户-项目节点的高阶联系去丰富节点表示,但忽略了用户对不同模态信息的偏好,没有利用项目的图片、文本等模态信息,或对于不同模态特征的融合简单相加,不能区分用户对不同模态信息的偏好。针对上述问题,提出多模态融合的GNN推荐模型。首先针对单个模态,结合用户-项目交互二部图构建单模态图网络,在单模态图中学习用户对此模态信息的偏好;然后利用GAT聚合邻居信息,丰富本节点表示,同时根据门控循环单元决定是否聚合邻居信息,达到去噪效果;最后将各个模态图学习到的用户、项目表示通过注意力机制融合得到最终表示并送入预测模块。在MovieLens-20M、H&M两个数据集上的实验结果表明:多模态信息、注意力融合机制能有效提升推荐的准确度,算法模型在Precision@K、Recall@K和NDCG@K 3个指标上相较于基线最优算法均有显著提升;当评估指标K值选取10时,Precision@10、Recall@10和NDCG@10在两个数据集上分别提升了4.67%、2.42%、2.03%和2.49%、5.24%、2.05%。 展开更多
关键词 多模态推荐 多模态融合 注意力机制 图神经网络 推荐系统 门控图神经网络
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超图神经网络综述
2
作者 林晶晶 冶忠林 +1 位作者 赵海兴 李卓然 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期362-384,共23页
近年来,图神经网络借助大量数据和超强计算能力在推荐系统和自然语言处理等应用领域取得显著成效,它主要处理具有成对关系的图数据.但许多现实网络中的对象之间的关系是复杂的非成对关系,如科研合作网络、蛋白质网络等.若直接用图结构... 近年来,图神经网络借助大量数据和超强计算能力在推荐系统和自然语言处理等应用领域取得显著成效,它主要处理具有成对关系的图数据.但许多现实网络中的对象之间的关系是复杂的非成对关系,如科研合作网络、蛋白质网络等.若直接用图结构将这种复杂的关系表示为成对关系,会导致信息丢失.超图是一种灵活的建模工具,可以展现出图无法完整刻画的高阶关系,弥补了图的不足.鉴于此,研究者开始关心如何在超图上设计神经网络,并相继提出应用于下游任务的超图神经网络模型(hypergraph neural network,HGNNs).故对现有的超图神经网络模型进行综述,首先全面回顾超图神经网络在过去3年的研究历程;其次根据设计超图神经网络采用的方法不同对其进行分类,并详细地阐述代表性的模型;然后介绍了超图神经网络的应用领域;最后总结和探讨了超图神经网络未来的研究方向. 展开更多
关键词 超图 超图神经网络 分类 图 图神经网络
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基于图神经网络的零件机加工特征识别方法
3
作者 姚鑫骅 于涛 +3 位作者 封森文 马梓健 栾丛丛 沈洪垚 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期349-359,共11页
针对现有基于深度学习的方法存在的难以识别相交特征、无法精确确定加工特征面的问题,提出基于图神经网络的加工特征识别方法.通过压缩激励模块提取节点与邻接边的特征,构建节点级与邻接边级的双层注意力网络,分割每个节点对应的加工特... 针对现有基于深度学习的方法存在的难以识别相交特征、无法精确确定加工特征面的问题,提出基于图神经网络的加工特征识别方法.通过压缩激励模块提取节点与邻接边的特征,构建节点级与邻接边级的双层注意力网络,分割每个节点对应的加工特征.该方法充分利用了零件模型的面特征与边特征,结合零件模型的拓扑结构,基于注意力机制对特征信息进行深度学习,可以有效地解决非面合并相交特征的识别问题.在多加工特征零件数据集上,将该方法与其他3种特征识别方法进行实验对比,在准确率、平均类准确率和交并比3项指标上均取得最优结果,识别准确率高于95%. 展开更多
关键词 加工特征 属性邻接图 图神经网络 注意力机制 深度学习
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基于动态自适应图神经网络的电动汽车充电负荷预测
4
作者 张延宇 张智铭 +2 位作者 刘春阳 张西镚 周毅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期86-93,共8页
电动汽车充电站负荷波动的不确定性与长时间预测任务给提升充电负荷预测精度带来巨大的挑战。文中提出一种基于动态自适应图神经网络的电动汽车充电负荷预测算法。首先,构建了一个充电负荷信息时空关联特征提取层,将多头注意力机制与自... 电动汽车充电站负荷波动的不确定性与长时间预测任务给提升充电负荷预测精度带来巨大的挑战。文中提出一种基于动态自适应图神经网络的电动汽车充电负荷预测算法。首先,构建了一个充电负荷信息时空关联特征提取层,将多头注意力机制与自适应相关图结合生成具有时空关联性的综合特征表达式,以捕获充电站负荷的波动性;然后,将提取的特征输入到时空卷积层,捕获时间和空间之间的耦合关系;最后,通过切比雪夫多项式图卷积与多尺度时间卷积提升模型耦合长时间序列之间的能力。以Palo Alto数据集为例,与现有方法相比,所提算法在4种波动情况下的平均预测误差大幅降低。 展开更多
关键词 电动汽车 负荷预测 时空关联特征 自适应图神经网络 注意力机制 时空卷积层
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基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测
5
作者 郑毅 王承民 +2 位作者 刘保良 杨镜非 黄淳驿 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期107-119,共13页
在风电场运营中,准确及时的故障检测是降低风电机组运行维护成本的关键。然而,现有检测方法未充分挖掘功能单元间的潜在时空关联,限制了检测准确性的提升。文中提出了一种基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测方法,以提高故... 在风电场运营中,准确及时的故障检测是降低风电机组运行维护成本的关键。然而,现有检测方法未充分挖掘功能单元间的潜在时空关联,限制了检测准确性的提升。文中提出了一种基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测方法,以提高故障检测的准确性。该方法依据风电机组物理结构,将其功能单元划分为多个子图,从而构筑了一个多层级的时空图神经网络,通过图注意力机制和多头注意力机制全方位地分析风电机组各传感器节点与功能单元之间的关联强度。同时,针对数据采集与监控(SCADA)系统数据的时间关联,设计了动态图神经网络和时间注意力机制,使正常行为预测模型捕捉了SCADA系统数据的时间关联特性,实现了空间和时间特性的有效融合。最后,基于中国上海某风电场的实际数据验证了所提方法的显著有效性。 展开更多
关键词 风电机组 在线故障检测 数据采集与监控(SCADA)系统 图神经网络
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基于双节点-双边图神经网络的茶叶病害分类方法
6
作者 张艳 车迅 +2 位作者 汪芃 汪玉凤 胡根生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期252-262,共11页
传统茶叶病害分类主要依赖人工方法,此类方法费工费时,同时茶叶病害样本较少使得现有的机器学习方法的模型训练不充分,病害分类准确率不够高。针对茶炭疽病、茶黑煤病、茶饼病和茶白星病4类病害,提出一种基于双节点-双边图神经网络的茶... 传统茶叶病害分类主要依赖人工方法,此类方法费工费时,同时茶叶病害样本较少使得现有的机器学习方法的模型训练不充分,病害分类准确率不够高。针对茶炭疽病、茶黑煤病、茶饼病和茶白星病4类病害,提出一种基于双节点-双边图神经网络的茶叶病害分类方法。首先通过两分支卷积神经网络提取RGB茶叶病害特征和灰度茶叶病害特征,两分支均采用ResNet12作为骨干网络,参数独立不共享,两类特征作为图神经网络的两个子节点,以获得不同域样本所包含的病害信息;其次构建相对度量边和相似性边两类边,从而强化节点对相邻节点所含病害特征的聚合能力。最后,经过双节点特征和双边特征更新模块,实现双节点和双边交替更新,提高边特征对节点距离度量的准确性,从而实现训练样本较少条件下对茶叶病害的准确分类。本文方法和小样本学习方法进行了对比实验,结果表明,本文方法获得更高的准确率,在miniImageNet和PlantVillage数据集上5way-1shot的准确率分别达到69.30%和88.42%,5way-5shot准确率分别为82.48%和93.04%。同时在茶叶数据集TeaD-5上5way-1shot和5way-5shot准确率分别达到84.74%和86.34%。 展开更多
关键词 茶叶 病害分类 图神经网络 双节点 相对度量边 相似性边
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混合图神经网络和门控循环网络的短期光伏功率预测
7
作者 殷豪 李奕甸 +3 位作者 谢智锋 于慧 张展 王懿华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期523-532,共10页
为了能从大量历史光伏发电数据中提取出有效的时序特征以及在非欧几里得域中的关联,建立了基于混合图神经网络以及门控循环网络的短期光伏功率预测模型。该模型首先通过最邻近分类算法生成气象及出力数据的最邻近图,再将其结合图神经网... 为了能从大量历史光伏发电数据中提取出有效的时序特征以及在非欧几里得域中的关联,建立了基于混合图神经网络以及门控循环网络的短期光伏功率预测模型。该模型首先通过最邻近分类算法生成气象及出力数据的最邻近图,再将其结合图神经网络作为编码器对气象及出力数据进行编码形成时间序列,最后通过门控循环网络以及全连接层解码输出光伏功率预测结果。通过仿真分析验证,该模型具有更优的特征挖掘能力和分析性能,能更好地突出某时间节点的气象及出力数据特征,适应天气突变带来特征变化,从而提升光伏预测整体模型的表达能力。 展开更多
关键词 图神经网络 深度学习 光伏发电 功率预测 门控循环网络
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注意力感知的边−节点交换图神经网络模型
8
作者 王瑞琴 黄熠旻 +2 位作者 纪其顺 万超艺 周志峰 《电信科学》 北大核心 2024年第1期106-114,共9页
提出了一种注意力感知的边-节点交换图神经网络(attention aware edge-node exchange graph neural network,AENN)模型,在图结构化数据表示框架下,使用边-节点切换卷积的图神经网络算法进行图编码,用于半监督分类和回归分析。AENN是一... 提出了一种注意力感知的边-节点交换图神经网络(attention aware edge-node exchange graph neural network,AENN)模型,在图结构化数据表示框架下,使用边-节点切换卷积的图神经网络算法进行图编码,用于半监督分类和回归分析。AENN是一种通用的图编码框架,用于将图节点和边嵌入一个统一的潜在特征空间。具体地,基于原始无向图,不断切换边与节点的卷积,并在卷积过程中通过注意力机制分配不同邻居的权重,从而实现特征传播。在3个数据集上的实验研究表明,所提方法较已有方法在半监督分类和回归分析中具有明显的性能提升。 展开更多
关键词 图神经网络 消息传递 注意力机制 超图 边图
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一种用于多域对话状态追踪的知识增强与自注意力引导的图神经网络
9
作者 刘漳辉 林宇航 陈羽中 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期108-114,共7页
对话状态追踪是对话系统的重要组成部分,旨在从用户与系统的对话中跟踪用户意图,其通常表示为槽位-槽值对序列.近年来,深度神经网络模型在对话状态追踪问题上取得了较大进展.然而,现有模型在槽位相关性建模方面还存在可拓展性差与易引... 对话状态追踪是对话系统的重要组成部分,旨在从用户与系统的对话中跟踪用户意图,其通常表示为槽位-槽值对序列.近年来,深度神经网络模型在对话状态追踪问题上取得了较大进展.然而,现有模型在槽位相关性建模方面还存在可拓展性差与易引入噪声等问题.针对上述问题,本文提出了一种知识增强与自注意力引导的图神经网络KESA-GNN(Knowledge-Enhanced&Self-Attention Guided Graph Neural Network).首先,KESA-GNN通过外部知识嵌入增强槽的语义表征提升多头自注意力机制对槽位间相关性的辨别能力.其次,为了精确建模槽位间的诸如共指、共现等相关性,提出了一种自注意力引导的图神经网络建模槽位相关性.该网络采用多头注意力机制获得槽位间的注意力矩阵以及槽位表征,通过Max-N Relation算法获得注意力矩阵中强相关关系集,将稠密的注意力矩阵稀疏化,从而引导图神经网络中强相关槽位间的信息传播,降低无关槽位的噪声影响.最后,KESA-GNN采用门控融合机制过滤槽位多头注意力和图神经网络输出的槽位表征,从而获取更准确的槽位表征向量,进一步提升了KESA-GNN的鲁棒性.在多域对话数据集上的实验结果表明,KESA-GNN模型的性能优于最新的基线模型. 展开更多
关键词 对话状态追踪 知识图谱 自注意力引导 图神经网络 门控融合
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可信的图神经网络节点分类方法
10
作者 刘彦北 马夕然 王雯 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期82-88,共7页
为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响,提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离,得到各类节点质心后,根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能,同时定义未标记节点和... 为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响,提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离,得到各类节点质心后,根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能,同时定义未标记节点和质心之间的距离为模型输出的不确定性,并使用梯度惩罚损失加强输入变化的可检测性,可以有效地检测分布外节点样本。在Cora、Citeseer和Pubmed这3个公开网络数据集上的结果表明:模型在分类任务的AUROC指标分别达到81.5%、76.2%和74.6%,在分布外样本检测任务中AUROC指标分别达到83.6%、72.8%和70.6%,证明了所提算法在提高节点分类性能的同时,可以有效检测分布外的节点样本,提高了节点分类的可信性。 展开更多
关键词 图神经网络 节点分类 分布外检测 不确定性估计 梯度惩罚
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基于图神经网络的人工自然语言语义挖掘仿真
11
作者 周显春 喻佳 《计算机仿真》 2024年第1期344-348,共5页
语义挖掘工具可从批量非结构化人工自然语言文本数据中准确提取有用信息,但是由于网络环境文本具备半结构化、多尺度、海量、复杂关联等属性,导致文本数据通常维度较高,且仅有小部分节点存在明确标签,因此语义挖掘难度较大。提出基于图... 语义挖掘工具可从批量非结构化人工自然语言文本数据中准确提取有用信息,但是由于网络环境文本具备半结构化、多尺度、海量、复杂关联等属性,导致文本数据通常维度较高,且仅有小部分节点存在明确标签,因此语义挖掘难度较大。提出基于图神经网络的人工自然语言语义挖掘方法。结合多头注意力机制和半监督图卷积神经网络对人工自然语言文本降维处理。联合改进的模糊C均值聚类算法和免疫单亲遗传算法,构建人工自然语言语义挖掘算法。实验结果表明,研究方法的聚类纯度、准确率和召回率均高于95%,说明上述方法的应用性能较优。 展开更多
关键词 图神经网络 人工自然语言 语义挖掘 多头注意力机制
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结合图对比学习的多图神经网络会话推荐方法
12
作者 卢敏 原子婷 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期54-61,共8页
会话推荐根据匿名用户短期内的交互数据预测下一个交互物品。针对会话中物品少、物品长尾分布等特性,现有基于图对比学习的会话推荐模型提出对会话内物品采用随机裁剪、扰动等方式构造正负样本。然而,上述随机退出策略进一步缩减较短会... 会话推荐根据匿名用户短期内的交互数据预测下一个交互物品。针对会话中物品少、物品长尾分布等特性,现有基于图对比学习的会话推荐模型提出对会话内物品采用随机裁剪、扰动等方式构造正负样本。然而,上述随机退出策略进一步缩减较短会话中的可用物品,使得会话更加稀疏,引起会话兴趣学习偏差。为此,提出了结合图对比学习的多图神经网络会话推荐方法。其核心思想是:在物品局部图、物品全局图等上提取融入物品局部和全局的高阶邻域物品表示,并生成物品级的会话表示,然后设计会话-会话图并学习会话级的会话表示,最后递归利用不同级别会话兴趣生成正负样本对,通过对比学习机制增强会话兴趣区分性。与退出策略相比,所提模型保留了完整的会话信息,实现了真正的数据扩充。在两个基准数据集上进行了大量实验,结果表明,该算法的推荐性能远优于主流基线方法。 展开更多
关键词 会话推荐 图对比学习 图神经网络 会话兴趣 正负样本
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基于图神经网络聚类的土壤监测点位优化
13
作者 陈志奎 杨志朋 陈轩 《环境保护与循环经济》 2024年第1期72-75,88,共5页
在土壤污染的监测过程中,由于需要大面积的监测点位布设,所以需要大量的人力和物力,同时原有的土壤监测点位存在冗余和代表率低的问题,对监测结果的准确性和全面性产生了影响。使用一种基于自编码器降维和图卷积网络(GCN)推理的土壤点... 在土壤污染的监测过程中,由于需要大面积的监测点位布设,所以需要大量的人力和物力,同时原有的土壤监测点位存在冗余和代表率低的问题,对监测结果的准确性和全面性产生了影响。使用一种基于自编码器降维和图卷积网络(GCN)推理的土壤点位优化方法,通过将原有监测点位聚类成不同簇,来实现用尽量少的监测点位全面地表现区域污染情况的目的。使用GCN推理结合自编码器降维的土壤点位优化方法,该方法同时利用土壤监测点位数据的结构信息和高维特征表示,将监测点位聚类成不同簇。通过对相关性进行分析,发现聚类后的簇中心点位可以作为原始簇的代表,从而降低土壤监测点位的冗余性,实现了监测点位的优化。实验证明GCN方法可以有效地减少监测点位的数量,同时保持监测结果的准确性和全面性。 展开更多
关键词 土壤监测 点位优化 图神经网络 聚类
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GNNSched:面向GPU的图神经网络推理任务调度框架 被引量：1
14
作者 孙庆骁 刘轶 +4 位作者 杨海龙 王一晴 贾婕 栾钟治 钱德沛 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
由于频繁的显存访问,图神经网络GNN在GPU上运行时往往资源利用率较低。现有的推理框架由于没有考虑GNN输入的不规则性,直接适用到GNN进行推理任务共置时可能会超出显存容量导致任务失败。对于GNN推理任务,需要根据其输入特点预先分析并... 由于频繁的显存访问,图神经网络GNN在GPU上运行时往往资源利用率较低。现有的推理框架由于没有考虑GNN输入的不规则性,直接适用到GNN进行推理任务共置时可能会超出显存容量导致任务失败。对于GNN推理任务,需要根据其输入特点预先分析并发任务的显存占用情况,以确保并发任务在GPU上的成功共置。此外,多租户场景提交的推理任务亟需灵活的调度策略,以满足并发推理任务的服务质量要求。为了解决上述问题,提出了GNNSched,其在GPU上高效管理GNN推理任务的共置运行。具体来说,GNNSched将并发推理任务组织为队列,并在算子粒度上根据成本函数估算每个任务的显存占用情况。GNNSched实现了多种调度策略来生成任务组,这些任务组被迭代地提交到GPU并发执行。实验结果表明,GNNSched能够满足并发GNN推理任务的服务质量并降低推理任务的响应时延。 展开更多
关键词 图神经网络 图形处理器 推理框架 任务调度 估计模型
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视觉图神经网络的人脸识别方法
15
作者 魏永超 朱泓超 +2 位作者 朱姿翰 徐未其 刘伟杰 《现代计算机》 2024年第3期1-8,17,共9页
目前,大部分人脸识别方法依赖CNN,通过级联融合局部特征实现特征提取,却忽视全局语义空间信息且训练代价巨大。基于Transformer的方法相较于CNN,参数更少且能有效表征全局特征信息,但对全局各特征区域相对空间依赖关系表征不足。针对以... 目前,大部分人脸识别方法依赖CNN,通过级联融合局部特征实现特征提取,却忽视全局语义空间信息且训练代价巨大。基于Transformer的方法相较于CNN,参数更少且能有效表征全局特征信息,但对全局各特征区域相对空间依赖关系表征不足。针对以上问题,提出了一种视觉图神经网络的人脸识别方法,引入GCN作为特征提取网络,捕获邻近特征关系并建立全局特征区域的依赖性;结合ECA模块,提高模型对人脸特征感知能力。此外,基于Triplet Loss与Center Loss,构建联合损失函数作为目标函数,约束类内特征,提高模型泛化能力。本方法在LFW、CFP和AgeDB⁃30基准测试集上取得较好的效果,且模型参数量与计算复杂度更少。 展开更多
关键词 人脸识别 图神经网络 空间多尺度 注意力机制
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图神经网络节点分类任务基准测试及分析
16
作者 张陶 廖彬 +2 位作者 于炯 李敏 孙瑞娜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第4期132-150,共19页
图神经网络(Graph Neural Network,GNN)模型由于采用端到端的模型架构,在训练过程中能够更好地将节点隐藏特征的学习和分类目标协同起来,相比图嵌入(Graph Embedding)的方法,其在节点分类等任务上得到了较大的性能提升。但是,已有图神... 图神经网络(Graph Neural Network,GNN)模型由于采用端到端的模型架构,在训练过程中能够更好地将节点隐藏特征的学习和分类目标协同起来,相比图嵌入(Graph Embedding)的方法,其在节点分类等任务上得到了较大的性能提升。但是,已有图神经网络模型实验对比阶段普遍存在的数据集类型单一、样本量不足、数据集切分不规范、对比模型规模及范围有限、评价指标单一、缺乏模型训练耗时对比等问题。为此,文中选取了包括cora,citeseer,pubmed,deezer等在内的来自不同领域(引文网络、社交网络及协作网络等)的共计20种数据集,以准确率、精确率、召回率、F-score值及模型训练耗时为多维评价指标,在FastGCN,PPNP,ChebyNet,DAGNN等17种主流图神经网络模型上,进行了全面且公平的节点分类任务基准测评,进而为真实业务场景下的模型选择提供了决策参考。通过基准测试实验发现,一方面,影响模型训练速度的因素排名依次是节点属性维度、图节点规模及图边的规模;另一方面,并不存在赢者通吃的模型,即不存在在所有数据集下全都表现优异的模型,特别是在公平的基准测试配置环境下,结构简洁的模型反而比复杂的GNN模型有着更好的性能表现。 展开更多
关键词 图神经网络 基准测试 节点分类 性能评估 模型选择
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基于角度的图神经网络高维数据异常检测方法
17
作者 王俊 赖会霞 +1 位作者 万玥 张仕 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期156-165,共10页
在高维数据空间中,数据大都处于高维空间边缘且分布十分稀疏,由此引起的“维度灾难”问题导致现有异常检测方法无法保证异常检测精度。为解决该问题,提出一种基于角度的图神经网络高维数据异常检测方法A-GNN。首先通过数据空间的均匀采... 在高维数据空间中,数据大都处于高维空间边缘且分布十分稀疏,由此引起的“维度灾难”问题导致现有异常检测方法无法保证异常检测精度。为解决该问题,提出一种基于角度的图神经网络高维数据异常检测方法A-GNN。首先通过数据空间的均匀采样和初始训练数据的扰动来扩充用于训练的数据;然后利用k近邻关系构造训练数据的k近邻关系图,并以k近邻元素距离加权角度的方差作为近邻关系图节点的初始异常因子;最后通过训练图神经网络模型,实现节点间的信息交互,使得相邻节点能够互相学习,从而进行有效的异常评估。在6个自然数据集上将A-GNN方法与9种典型异常检测方法进行实验对比,结果表明:A-GNN在5个数据集中取得了最高的AUC值,其能够大幅提升各种维度数据的异常检测精度,在一些“真高维数据”上异常检测的AUC值提升达40%以上;在不同k值下与3种基于k近邻的异常检测方法相比,A-GNN利用图神经网络节点间的信息交互能有效避免k值对检测结果的影响,方法具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 异常检测 基于角度的异常评估 图神经网络 高维数据 K近邻
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异质信息网络中基于解耦图神经网络的社区搜索
18
作者 陈伟 周丽华 +2 位作者 王亚峰 王丽珍 陈红梅 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期90-101,共12页
在异质信息网络(HINs)中搜索包含给定查询节点的社区具有广泛的应用价值,如好友推荐、疫情监控等。现有HINs社区搜索方法大多基于预定义的子图模式对社区的拓扑结构施加一个严格的要求,忽略了节点间的属性相似性,导致结构关系弱而属性... 在异质信息网络(HINs)中搜索包含给定查询节点的社区具有广泛的应用价值,如好友推荐、疫情监控等。现有HINs社区搜索方法大多基于预定义的子图模式对社区的拓扑结构施加一个严格的要求,忽略了节点间的属性相似性,导致结构关系弱而属性相似性高的社区难以定位,并且采用的全局搜索模式难以有效处理大规模的网络数据。为解决这些问题,首先设计解耦图神经网络和基于元路径的局部模块度,分别用于度量节点间的属性相似性和结构内聚性,并利用0/1背包问题优化属性和结构两种凝聚性度量指标,定义了最有价值的c大小社区搜索问题,进而提出了一种基于解耦图神经网络的价值最大化社区搜索模型,执行3个阶段的搜索过程。第一阶段,依据查询信息与元路径,构造候选子图,将搜索范围控制在查询节点的局部范围内,保证整个模型的搜索效率;第二阶段,利用解耦图神经网络,融合异质图信息和用户标签信息,计算节点间的属性相似度;第三阶段,根据社区定义以及凝聚性度量指标,设计贪心算法查找属性相似度高且结构凝聚的c大小社区。最后,在真实的同质和异质网络数据集上测试了搜索模型的性能,大量实验结果验证了模型的有效性和高效性。 展开更多
关键词 异质信息网络 社区搜索 解耦图神经网络 元路径 局部模块度
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基于图神经网络的小样本学习方法研究进展
19
作者 杨洁祎 董一鸿 钱江波 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期856-876,共21页
小样本学习(few-shot learning,FSL)旨在利用少量样本学习得到解决问题的模型,为解决应用场景中样本量少或标注样本少的问题.图神经网络(graph neural network,GNN)由于其在许多应用中的卓越性能引起了极大的关注,许多学者开始尝试利用... 小样本学习(few-shot learning,FSL)旨在利用少量样本学习得到解决问题的模型,为解决应用场景中样本量少或标注样本少的问题.图神经网络(graph neural network,GNN)由于其在许多应用中的卓越性能引起了极大的关注,许多学者开始尝试利用图神经网络进行小样本学习,基于图神经网络的方法在小样本领域取得了卓越的成绩.目前与基于图神经网络的小样本学习方法相关的综述性研究较少,缺乏该类方法的划分体系与介绍性工作,因此系统地梳理了当前基于图神经网络的小样本学习的相关工作:概括了小样本学习的图神经网络方法的概念,根据模型的基本思想将其划分为基于节点特征、基于边特征、基于节点对特征和基于类级特征的4类方法,介绍了这4类方法的研究进展;总结了目前常用的小样本数据集和代表性模型在这些数据集上的实验结果,归纳各类方法主要的研究内容和优劣势;最后概述了基于图神经网络的小样本学习方法的应用和面临的挑战,并展望其未发展方向. 展开更多
关键词 小样本学习 图神经网络 元学习 度量学习 迁移学习
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面向前提选择的新型图约简表示与图神经网络模型
20
作者 兰咏琪 何星星 +1 位作者 李莹芳 李天瑞 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期193-199,共7页
自动定理证明器在证明问题时其搜索空间通常会呈现爆炸式增长,前提选择为该问题提供了新的解决思路。针对现有前提选择方法中逻辑公式图、图神经网络模型难以捕捉到公式图潜在信息的问题,提出了一种基于删除重复量词的简化逻辑公式图表... 自动定理证明器在证明问题时其搜索空间通常会呈现爆炸式增长,前提选择为该问题提供了新的解决思路。针对现有前提选择方法中逻辑公式图、图神经网络模型难以捕捉到公式图潜在信息的问题,提出了一种基于删除重复量词的简化逻辑公式图表示和具有注意力机制的项游走图神经网络模型,充分利用逻辑公式的语法和语义信息提高前提选择问题的分类精度。首先,将一阶逻辑猜想和前提公式转化为基于删除重复量词的简化一阶逻辑公式图;其次,利用消息传递图神经网络对节点和节点的项游走特征信息进行聚合和更新,随后使用注意力机制为图上的节点分配权重,进而调整图节点嵌入信息;最后,将前提图向量和猜想图向量拼接并输入二元分类器中实现前提分类。实验结果表明,所提方法在MPTP数据集和CNF数据集上的准确率分别达到了88.61%和84.74%,超越现有最优的前提选择方法。 展开更多
关键词 图神经网络 前提选择 注意力机制 一阶逻辑公式 图约简表示方法
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