論文の概要: Towards Robust Graph Neural Networks for Noisy Graphs with Sparse Labels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.00232v1
- Date: Sat, 1 Jan 2022 19:00:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-01-04 14:47:02.097835
- Title: Towards Robust Graph Neural Networks for Noisy Graphs with Sparse Labels
- Title(参考訳): ばらばらなラベルを持つ雑音グラフのためのロバストグラフニューラルネットワーク
- Authors: Enyan Dai, Wei jIN, Hui Liu, Suhang Wang
- Abstract要約: ラベル付きノードを限定した雑音グラフ上で,堅牢なGNNを開発するための新しい問題について検討する。
分析の結果,ノイズの多いエッジと限定ラベル付きノードの両方が,GNNのメッセージパッシング機構を損なう可能性が示唆された。
本稿では,ノイズの多いエッジを教師として採用して,雑音に富んだ高密度グラフを学習する新しいフレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.25945793671978
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph Neural Networks (GNNs) have shown their great ability in modeling graph
structured data. However, real-world graphs usually contain structure noises
and have limited labeled nodes. The performance of GNNs would drop
significantly when trained on such graphs, which hinders the adoption of GNNs
on many applications. Thus, it is important to develop noise-resistant GNNs
with limited labeled nodes. However, the work on this is rather limited.
Therefore, we study a novel problem of developing robust GNNs on noisy graphs
with limited labeled nodes. Our analysis shows that both the noisy edges and
limited labeled nodes could harm the message-passing mechanism of GNNs. To
mitigate these issues, we propose a novel framework which adopts the noisy
edges as supervision to learn a denoised and dense graph, which can down-weight
or eliminate noisy edges and facilitate message passing of GNNs to alleviate
the issue of limited labeled nodes. The generated edges are further used to
regularize the predictions of unlabeled nodes with label smoothness to better
train GNNs. Experimental results on real-world datasets demonstrate the
robustness of the proposed framework on noisy graphs with limited labeled
nodes.
- Abstract(参考訳): グラフニューラルネットワーク(gnns)は、グラフ構造化データのモデリングに優れた能力を示している。
しかし、実世界のグラフは通常構造ノイズを含み、ラベル付きノードが限られている。
このようなグラフでトレーニングすると、GNNの性能は大幅に低下し、多くのアプリケーションでのGNNの採用を妨げることになる。
したがって、ラベル付きノードに制限のある耐雑音性GNNを開発することが重要である。
しかし、これに関する作業は限られている。
そこで,ラベル付きノードを限定した雑音グラフ上で頑健なgnnを開発するという新しい問題について検討する。
分析の結果,ノイズの多いエッジと限定ラベル付きノードの両方が,GNNのメッセージパッシング機構を損なう可能性が示唆された。
そこで本研究では,雑音エッジを監視対象とし,雑音エッジをダウンウェイトにしたり,ノイズエッジを取り除いたりし,gnnのメッセージパッシングを容易化し,制限されたラベル付きノードの問題を緩和する新しい枠組みを提案する。
生成されたエッジは、ラベルのスムーズさでラベルなしノードの予測を規則化し、GNNのトレーニングを改善するためにさらに使用される。
実世界のデータセットに対する実験結果から,限定ラベル付きノードを持つ雑音グラフ上でのフレームワークの堅牢性を示す。
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