Fugu-MT 論文翻訳(概要): Robust Subgraph Learning by Monitoring Early Training Representations

論文の概要: Robust Subgraph Learning by Monitoring Early Training Representations

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09901v1
Date: Thu, 14 Mar 2024 22:25:37 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-03-18 20:56:05.897803
Title: Robust Subgraph Learning by Monitoring Early Training Representations
Title（参考訳）: 初期学習表現のモニタリングによるロバストなサブグラフ学習
Authors: Sepideh Neshatfar, Salimeh Yasaei Sekeh,
Abstract要約: グラフニューラルネットワーク(GNN)は、グラフ学習やノード分類タスクにおける卓越したパフォーマンスに対して、大きな注目を集めている。敵攻撃、特に感受性のあるノードによる攻撃に対する脆弱性は、意思決定において課題となる。本稿では,SHERD(Subgraph Learning Hale through Early Training Representation Distances)を導入し,グラフ入力の性能と対角的堅牢性に対処する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 5.524804393257921
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Graph neural networks (GNNs) have attracted significant attention for their outstanding performance in graph learning and node classification tasks. However, their vulnerability to adversarial attacks, particularly through susceptible nodes, poses a challenge in decision-making. The need for robust graph summarization is evident in adversarial challenges resulting from the propagation of attacks throughout the entire graph. In this paper, we address both performance and adversarial robustness in graph input by introducing the novel technique SHERD (Subgraph Learning Hale through Early Training Representation Distances). SHERD leverages information from layers of a partially trained graph convolutional network (GCN) to detect susceptible nodes during adversarial attacks using standard distance metrics. The method identifies "vulnerable (bad)" nodes and removes such nodes to form a robust subgraph while maintaining node classification performance. Through our experiments, we demonstrate the increased performance of SHERD in enhancing robustness by comparing the network's performance on original and subgraph inputs against various baselines alongside existing adversarial attacks. Our experiments across multiple datasets, including citation datasets such as Cora, Citeseer, and Pubmed, as well as microanatomical tissue structures of cell graphs in the placenta, highlight that SHERD not only achieves substantial improvement in robust performance but also outperforms several baselines in terms of node classification accuracy and computational complexity.
Abstract（参考訳）: グラフニューラルネットワーク(GNN)は、グラフ学習やノード分類タスクにおける卓越したパフォーマンスに対して、大きな注目を集めている。しかし、敵の攻撃、特に感受性のあるノードを通じての脆弱性は、意思決定に挑戦する。頑健なグラフ要約の必要性は、グラフ全体にわたる攻撃の伝播によって生じる敵の課題において明らかである。本稿では,SHERD(Subgraph Learning Hale through Early Training Representation Distances)を導入することで,グラフ入力の性能と対向性の両方に対処する。 SHERDは、部分的に訓練されたグラフ畳み込みネットワーク(GCN)の層からの情報を活用し、標準距離メトリクスを使用して敵攻撃中の感受性ノードを検出する。この手法は,ノードの分類性能を維持しつつ,そのようなノードを識別し,ロバストな部分グラフを形成する。実験により,SHERDの性能向上を実証し,従来の敵攻撃と並行して,各種ベースラインに対して,元の入力とサブグラフ入力のネットワーク性能を比較することにより,ロバスト性の向上を図った。我々の実験は、Cora, Citeseer, Pubmedなどの引用データセットや、胎盤の細胞グラフの微細解剖学的組織構造を含む複数のデータセットにまたがって行われ、SHERDは堅牢性の向上だけでなく、ノード分類精度や計算複雑性の観点からもいくつかのベースラインを上回ります。

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