論文の概要: HeterSEED: Semantics-Structure Decoupling for Heterogeneous Graph Learning under Heterophily
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04594v1
- Date: Wed, 06 May 2026 07:42:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-07 18:41:07.706382
- Title: HeterSEED: Semantics-Structure Decoupling for Heterogeneous Graph Learning under Heterophily
- Title(参考訳): HeterSEED:不均質なグラフ学習のためのセマンティック・ストラクチャ・デカップリング
- Authors: Xinyi Li, Ming Li, Lu Bai, Lixin Cui, Feilong Cao, Ke Lv, Yunliang Jiang, Pietro Liò,
- Abstract要約: HeterSEEDは異種グラフ学習のためのセマンティクスと構造を分離するフレームワークである。
HeterSEEDは、表現学習を異種セマンティックチャネルに分離し、型および関係認識のローカルセマンティクスをキャプチャする。
ノードレベルの適応的な融合機構は、2つのチャネルを組み合わせてコンテキスト依存のノード表現を生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 38.14849479041363
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many real-world heterogeneous graphs exhibit pronounced heterophily, where connected nodes often have dissimilar labels or play different semantic roles. In such settings, standard heterogeneous graph neural networks that aggregate messages along metapaths or meta-relations primarily based on feature similarity can propagate misleading information, since feature similarity may be misaligned with underlying relational semantics. In this paper, we propose HeterSEED, a semantics-structure decoupling framework for heterogeneous graph learning under heterophily. HeterSEED decouples representation learning into a heterogeneous semantic channel that captures type- and relation-aware local semantics and a structure-aware heterophily channel that separates homophilic and heterophilic neighborhoods via pseudo-label-guided partitioning and aggregates them using metapath-based structural weights. A node-level adaptive fusion mechanism then combines the two channels to produce context-dependent node representations. Theoretically, we establish that, on heterogeneous graphs under heterophily, HeterSEED is strictly more expressive than standard heterogeneous graph neural networks that rely primarily on feature similarity and provably reduces the prediction bias introduced by heterophilic neighbors. Experiments on five real-world heterogeneous graphs, including two large-scale networks at the million-node and hundred-million-edge scale, demonstrate that HeterSEED consistently outperforms representative heterogeneous graph neural networks and recent heterophily-aware baselines, especially in strongly heterophilic regimes.
- Abstract(参考訳): 多くの実世界の異種グラフは、連結ノードは異なるラベルを持つか、異なる意味的な役割を演じる。
このような設定では、メタパスやメタレレーションに沿ってメッセージを集約する標準的なヘテロジニアスグラフニューラルネットワークは、機能類似性が基礎となる意味論と不一致である可能性があるため、主に特徴類似性に基づいてメッセージを伝達することができる。
本稿ではヘテロジニアスグラフ学習のためのセマンティックス-構造分離フレームワークHeterSEEDを提案する。
HeterSEEDは、表現学習を、タイプとリレーションを意識した局所的セマンティクスをキャプチャするヘテロジニアスなセマンティクスチャネルと、擬似ラベル誘導パーティショニングによってホモ親和性およびヘテロ親和性地区を分離し、メタパスに基づく構造重みを用いてそれらを集約する構造認識ヘテロフィリーチャネルに分離する。
ノードレベルの適応的な融合機構は、2つのチャネルを組み合わせてコンテキスト依存のノード表現を生成する。
理論的には、ヘテロフィリーの下でのヘテロジニアスグラフ上では、HeterSEEDは特徴の類似性に大きく依存する標準ヘテロジニアスグラフニューラルネットワークよりも厳密に表現され、ヘテロジニアス近傍で導入された予測バイアスを確実に減少させる。
百万のノードと百万のエッジスケールの2つの大規模ネットワークを含む5つの実世界の異種グラフの実験では、HeterSEEDが代表的異種グラフニューラルネットワークと最近の異種対応ベースライン、特に強い異種状態において一貫して上回っていることが示されている。
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