論文の概要: Modeling Edge-Specific Node Features through Co-Representation Neural Hypergraph Diffusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14286v3
- Date: Sun, 21 Sep 2025 13:43:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-23 18:58:15.585204
- Title: Modeling Edge-Specific Node Features through Co-Representation Neural Hypergraph Diffusion
- Title(参考訳): 共表現型ニューラルグラフ拡散によるエッジ特異的ノード特徴のモデル化
- Authors: Yijia Zheng, Marcel Worring,
- Abstract要約: エッジ依存ノード分類(ENC)のためのエッジ固有の特徴をモデル化する新しいHGNNアーキテクチャである textbfCoNHD を提案する。
本研究では,同変ネットワークを拡散演算子として活用し,データから拡散力学を効果的に学習する拡散過程のニューラル実装を開発する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.420568360763227
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hypergraphs are widely being employed to represent complex higher-order relations in real-world applications. Most existing research on hypergraph learning focuses on node-level or edge-level tasks. A practically relevant and more challenging task, edge-dependent node classification (ENC), is still under-explored. In ENC, a node can have different labels across different hyperedges, which requires the modeling of node features unique to each hyperedge. The state-of-the-art ENC solution, WHATsNet, only outputs single node and edge representations, leading to the limitations of \textbf{entangled edge-specific features} and \textbf{non-adaptive representation sizes} when applied to ENC. Additionally, WHATsNet suffers from the common \textbf{oversmoothing issue} in most HGNNs. To address these limitations, we propose \textbf{CoNHD}, a novel HGNN architecture specifically designed to model edge-specific features for ENC. Instead of learning separate representations for nodes and edges, CoNHD reformulates within-edge and within-node interactions as a hypergraph diffusion process over node-edge co-representations. We develop a neural implementation of the proposed diffusion process, leveraging equivariant networks as diffusion operators to effectively learn the diffusion dynamics from data. Extensive experiments demonstrate that CoNHD achieves the best performance across all benchmark ENC datasets and several downstream tasks without sacrificing efficiency. Our implementation is available at https://github.com/zhengyijia/CoNHD.
- Abstract(参考訳): ハイパーグラフは、現実世界のアプリケーションにおける複雑な高次関係を表現するために広く使われている。
ハイパーグラフ学習に関するほとんどの研究は、ノードレベルまたはエッジレベルのタスクに焦点を当てている。
エッジ依存ノード分類(エッジ依存ノード分類、ENC)は、実際は関連性があり、より困難なタスクである。
ENCでは、ノードは複数のハイパーエッジにまたがる異なるラベルを持つことができる。
最先端のECNソリューションであるWHATsNetは、単一ノードとエッジ表現のみを出力し、ECNに適用した場合、 \textbf{entangled edge-specific features} と \textbf{non-adaptive representation sizes} の制限が生じる。
さらに、WHATsNetは、ほとんどのHGNNで共通の \textbf{oversmoothing issue} に悩まされている。
これらの制約に対処するために, エッジ特化機能をEMC用にモデル化する新しいHGNNアーキテクチャである \textbf{CoNHD} を提案する。
ノードとエッジの別々の表現を学ぶ代わりに、CoNHDはノードエッジの共表現上のハイパーグラフ拡散プロセスとして、エッジ内およびノード内相互作用を再構成する。
本研究では,同変ネットワークを拡散演算子として活用し,データから拡散力学を効果的に学習する拡散過程のニューラル実装を開発する。
大規模な実験により、CoNHDは効率を犠牲にすることなく、すべてのベンチマークECCデータセットと下流タスクで最高のパフォーマンスを達成している。
実装はhttps://github.com/zhengyijia/CoNHD.comで公開しています。
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