論文の概要: Non-convolutional Graph Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.00165v2
• Date: Sun, 4 Aug 2024 02:04:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-06 12:36:51.848425
• Title: Non-convolutional Graph Neural Networks
• Title（参考訳）: 非畳み込みグラフニューラルネットワーク
• Authors: Yuanqing Wang, Kyunghyun Cho,
• Abstract要約: 畳み込み演算子を完全に含まない単純なグラフ学習モジュールを設計し、RUMニューラルネットワークを用いたランダムウォークを作成した。 RUMは競合する性能を実現するが、より堅牢で、メモリ効率が高く、スケーラブルで、最も単純な畳み込みGNNよりも高速である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.79328529882998
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Rethink convolution-based graph neural networks (GNN) -- they characteristically suffer from limited expressiveness, over-smoothing, and over-squashing, and require specialized sparse kernels for efficient computation. Here, we design a simple graph learning module entirely free of convolution operators, coined random walk with unifying memory (RUM) neural network, where an RNN merges the topological and semantic graph features along the random walks terminating at each node. Relating the rich literature on RNN behavior and graph topology, we theoretically show and experimentally verify that RUM attenuates the aforementioned symptoms and is more expressive than the Weisfeiler-Lehman (WL) isomorphism test. On a variety of node- and graph-level classification and regression tasks, RUM not only achieves competitive performance, but is also robust, memory-efficient, scalable, and faster than the simplest convolutional GNNs.
• Abstract（参考訳）: 畳み込みベースのグラフニューラルネットワーク(GNN)を再考する -- 表現力の制限、過度なスムース化、過剰なスキャッシングが特徴であり、効率的な計算には特別なスパースカーネルが必要である。 本稿では、畳み込み演算子を完全に含まない単純なグラフ学習モジュールを設計し、ランダムウォークと統一メモリ(RUM)ニューラルネットワークを合成し、RNNが各ノードで終了するランダムウォークに沿ってトポロジとセマンティックグラフの特徴をマージする。 RNNの挙動とグラフトポロジーに関する豊富な文献に関連して,RUMが上記の症状を緩和し,Weisfeiler-Lehman(WL)同型性試験よりも表現力が高いことを理論的に証明し,実験的に検証した。 様々なノードレベルの分類と回帰タスクにおいて、RUMは競争性能を達成するだけでなく、最も単純な畳み込みGNNよりも堅牢で、メモリ効率が良く、スケーラブルで、高速である。

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