論文の概要: SPGCL: Simple yet Powerful Graph Contrastive Learning via SVD-Guided Structural Perturbation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.00064v2
• Date: Tue, 03 Feb 2026 11:15:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-09 02:03:42.301328
• Title: SPGCL: Simple yet Powerful Graph Contrastive Learning via SVD-Guided Structural Perturbation
• Title（参考訳）: SPGCL:SVD誘導構造摂動による単純かつ強力なグラフコントラスト学習
• Abstract要約: グラフネットワーク(GNN)は、敵の攻撃や欠陥による構造ノイズに敏感である。 既存のグラフコントラッシブラーニング(GCL)の手法は、通常、多様性のためにランダムな摂動(エッジドロップなど)またはスペクトル増強(SVDなど)に依存する。 SVD誘導構造摂動による強靭なGCLのためのフレームワークであるSPGCLを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.805916465210993
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Graph Neural Networks (GNNs) are sensitive to structural noise from adversarial attacks or imperfections. Existing graph contrastive learning (GCL) methods typically rely on either random perturbations (e.g., edge dropping) for diversity or spectral augmentations (e.g., SVD) to preserve structural priors. However, random perturbations are structure-agnostic and may remove critical edges, while SVD-based views often lack sufficient diversity. Integrating these paradigms is challenging as they operate on discrete edge removal and continuous matrix factorization, respectively.We propose SPGCL, a framework for robust GCL via SVD-guided structural perturbation. Leveraging a recently developed SVD-based method that generalizes structural perturbation theory to arbitrary graphs, we design a two-stage strategy: (1) lightweight stochastic edge removal to inject diversity, and (2) truncated SVD to derive a structure-aware scoring matrix for sparse top-$P$ edge recovery. This integration offers three advantages: (1) Robustness to accidental deletion, as important edges can be recovered by SVD-guided scoring; (2) Enrichment with missing links, creating more informative contrastive views by introducing semantically meaningful edges; and (3) Controllable structural discrepancy, ensuring contrastive signals stem from semantic differences rather than edge-number gaps.Furthermore, we incorporate a contrastive fusion module with a global similarity constraint to align embeddings. Extensive experiments on ten benchmark datasets demonstrate that SPGCL consistently improves the robustness and accuracy of GNNs, outperforming state-of-the-art GCL and structure learning methods, validating its effectiveness in integrating previously disparate paradigms.
• Abstract（参考訳）: グラフニューラルネットワーク(GNN)は、敵の攻撃や不完全性による構造ノイズに敏感である。 既存のグラフコントラッシブラーニング(GCL)法は、通常、多様性のためにランダムな摂動(例えばエッジドロップ)か、構造的先行性を維持するためにスペクトル増強(例えばSVD)のいずれかに依存している。 しかし、ランダムな摂動は構造に依存しず、臨界エッジを除去する可能性があるが、SVDベースのビューは十分な多様性を欠くことが多い。 これらのパラダイムを統合することは,それぞれ離散的なエッジ除去と連続行列分解を行う上で困難であり,SVD誘導構造摂動による堅牢なGCLのためのフレームワークであるSPGCLを提案する。 最近開発されたSVDに基づく構造摂動理論を任意のグラフに一般化する手法を応用し,(1)多様性を注入する軽量な確率的エッジ除去,(2)スパーストップ$P$エッジリカバリのための構造対応スコアリング行列を導出するトラクション付きSVDを設計する。 この統合は,(1)重要なエッジをSVD誘導スコアで回収できるような,偶然削除に対するロバスト性,(2)意味的に意味のあるエッジを導入することで,より情報に富んだコントラスト的な視点を創出する,(3)有意味なエッジを導入することで,コントラスト的な信号を確保する,(3)エッジ数ギャップではなく意味的な違いから生じるコントラスト的な信号を確保する,という3つの利点を提供する。 10のベンチマークデータセットに対する大規模な実験により、SPGCLはGNNの堅牢性と精度を一貫して改善し、最先端のGCLと構造学習法より優れており、従来と異なるパラダイムを統合する上での有効性が検証されている。

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