論文の概要: Mitigating Overfitting in Graph Neural Networks via Feature and Hyperplane Perturbation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.15081v8
- Date: Thu, 16 Jan 2025 07:34:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-17 15:08:09.635069
- Title: Mitigating Overfitting in Graph Neural Networks via Feature and Hyperplane Perturbation
- Title(参考訳): 特徴と超平面摂動によるグラフニューラルネットワークのオーバーフィッティングの軽減
- Authors: Yoonhyuk Choi, Jiho Choi, Taewook Ko, Chong-Kwon Kim,
- Abstract要約: グラフニューラルネットワーク(GNN)のための新しいデータ拡張戦略を提案する。
初期特徴と超平面の両方を反転させることで、学習可能なパラメータをより正確に更新する訓練スペースを新たに作成する。
実世界のデータセットを用いた実験により,提案手法はノード分類精度を46.5%向上させることができた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.4498722449655066
- License:
- Abstract: Graph neural networks (GNNs) are commonly used in semi-supervised settings. Previous research has primarily focused on finding appropriate graph filters (e.g. aggregation methods) to perform well on both homophilic and heterophilic graphs. While these methods are effective, they can still suffer from the sparsity of node features, where the initial data contain few non-zero elements. This can lead to overfitting in certain dimensions in the first projection matrix, as training samples may not cover the entire range of graph filters (hyperplanes). To address this, we propose a novel data augmentation strategy. Specifically, by flipping both the initial features and hyperplane, we create additional space for training, which leads to more precise updates of the learnable parameters and improved robustness for unseen features during inference. To the best of our knowledge, this is the first attempt to mitigate the overfitting caused by the initial features. Extensive experiments on real-world datasets show that our proposed technique increases node classification accuracy by up to 46.5% relatively.
- Abstract(参考訳): グラフニューラルネットワーク(GNN)は、半教師付き設定で一般的に使用される。
これまでの研究は主に、ホモ親和性グラフとヘテロ親和性グラフの両方でよく機能する適切なグラフフィルタ(例えば集約法)の発見に重点を置いてきた。
これらの手法は有効であるが、初期データがゼロでない要素をほとんど含まないノード機能に悩まされることがある。
これは、トレーニングサンプルがグラフフィルタ(超平面)の全範囲をカバーしていないため、最初の射影行列の特定の次元で過度に適合する可能性がある。
そこで本研究では,新たなデータ拡張戦略を提案する。
具体的には、初期特徴と超平面の両方を反転させることで、学習可能なパラメータをより正確に更新し、推論中に目に見えない特徴の堅牢性を向上する訓練スペースを創出する。
私たちの知る限りでは、これは最初の機能によって引き起こされる過度な適合を緩和する最初の試みです。
実世界のデータセットに対する大規模な実験により,提案手法はノード分類の精度を46.5%向上することを示した。
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