論文の概要: LEAP: Local ECT-Based Learnable Positional Encodings for Graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.00757v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 10:44:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.519626
- Title: LEAP: Local ECT-Based Learnable Positional Encodings for Graphs
- Title(参考訳): LEAP: ローカルECTベースのグラフの学習可能な位置エンコーディング
- Authors: Juan Amboage, Ernst Röell, Patrick Schnider, Bastian Rieck,
- Abstract要約: グラフ位置符号化(PE)はこれらの制限に対処するための有望な方向として登場した。
グラフのための新しいエンドツーエンドトレーニング可能な局所構造PEであるLEAPを提案する。
グラフ表現学習パイプラインの強力なコンポーネントとして,LEAPを用いたエンコーディングの可能性について検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.740515132423205
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph neural networks (GNNs) largely rely on the message-passing paradigm, where nodes iteratively aggregate information from their neighbors. Yet, standard message passing neural networks (MPNNs) face well-documented theoretical and practical limitations. Graph positional encoding (PE) has emerged as a promising direction to address these limitations. The Euler Characteristic Transform (ECT) is an efficiently computable geometric-topological invariant that characterizes shapes and graphs. In this work, we combine the differentiable approximation of the ECT (DECT) and its local variant ($\ell$-ECT) to propose LEAP, a new end-to-end trainable local structural PE for graphs. We evaluate our approach on multiple real-world datasets as well as on a synthetic task designed to test its ability to extract topological features. Our results underline the potential of LEAP-based encodings as a powerful component for graph representation learning pipelines.
- Abstract(参考訳): グラフニューラルネットワーク(GNN)は、ノードが隣人からの情報を反復的に集約するメッセージパッシングパラダイムに大きく依存している。
しかし、標準的なメッセージパッシングニューラルネットワーク(MPNN)は、理論的および実践的な制限が十分に文書化されている。
グラフ位置符号化(PE)はこれらの制限に対処するための有望な方向として登場した。
オイラー特性変換(英: Euler Characteristics Transform、ECT)は、形状とグラフを特徴づける効率的な計算可能な幾何学的位相不変量である。
本研究では、ECT(DECT)とその局所変種($\ell$-ECT)の微分可能近似を組み合わせて、グラフのための新しいエンドツーエンドトレーニング可能な局所構造PEであるLEAPを提案する。
複数の実世界のデータセットと、そのトポロジ的特徴を抽出する能力をテストするために設計された合成タスクに対するアプローチを評価した。
グラフ表現学習パイプラインの強力なコンポーネントとして,LEAPを用いたエンコーディングの可能性について検討した。
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