論文の概要: A Graph Foundation Model with Spectral Parsing and Prototype-Guided Spatial Propagation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03315v1
- Date: Tue, 02 Jun 2026 08:27:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.86601
- Title: A Graph Foundation Model with Spectral Parsing and Prototype-Guided Spatial Propagation
- Title(参考訳): スペクトル解析とプロトタイプ誘導空間伝搬を用いたグラフ基礎モデル
- Authors: Ankang Yang, Jitao Zhao, Dongxiao He, Liang Yang, Di Jin, Weixiong Zhang,
- Abstract要約: グラフ基礎モデルは、さまざまなグラフから移行可能な知識を学習して、目に見えないグラフやタスクに一般化することを目的としている。
この課題は、特徴の相違と、より批判的には、多様なグラフ構造の両方から生じます。
既存のGFMは主に、特徴空間を統一したり、構造トークンや語彙を組み込んだりすることで転送性を向上させる。
スペクトル解析とプロトタイプ誘導空間伝搬を用いたグラフ基礎モデルであるSPGを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 30.922981803680518
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph foundation models aim to learn transferable knowledge from diverse graphs for generalization to unseen graphs and tasks. Unlike text and images, graphs lack a shared vocabulary or regular spatial grid, making cross-graph transfer challenging. This challenge comes from both feature discrepancies and, more critically, diverse graph structures. Existing GFMs mainly improve transferability by unifying feature spaces or incorporating structural tokens and vocabularies. However, existing topology-aware designs still have limitations. Structural tokens are usually discrete, while structural vocabularies often rely on predefined substructures such as trees and cycles, whose limited coverage may miss richer relational patterns across graphs. Moreover, graph signals contain both high-frequency local patterns and smoother low-frequency patterns, which require different propagation behaviors. These components are often entangled in raw graph signals, while this spectral perspective is rarely explored in existing GFMs. To address these challenges, we propose SPG, a graph foundation model with spectral parsing and prototype-guided spatial propagation. SPG applies learnable Chebyshev filters to decompose node features into multiple spectral responses, reducing the mismatch between frequency-specific graph signals and propagation behaviors. It then constructs a Gromov-Wasserstein prototype geometry to distill transferable pairwise relations beyond predefined substructures into a shared structural space. The learned prototype geometry is further projected back as a prototype-guided propagation operator. Experiments demonstrate consistent improvements in cross-domain generalization.
- Abstract(参考訳): グラフ基礎モデルは、さまざまなグラフから移行可能な知識を学習して、目に見えないグラフやタスクに一般化することを目的としている。
テキストや画像とは異なり、グラフには共有語彙や通常の空間格子がないため、クロスグラフ転送は困難である。
この課題は、特徴の相違と、より批判的には、多様なグラフ構造の両方から生じます。
既存のGFMは主に、特徴空間を統一したり、構造トークンや語彙を組み込んだりすることで転送性を向上させる。
しかし、既存のトポロジ対応の設計には限界がある。
構造トークンは通常離散的であるが、構造ボキャブラリはしばしば木やサイクルのような事前定義されたサブ構造に依存し、その範囲はグラフ間のよりリッチな関係パターンを欠く可能性がある。
さらに、グラフ信号には高周波局所パターンと、異なる伝搬挙動を必要とするより滑らかな低周波パターンの両方が含まれている。
これらの成分はしばしば生のグラフ信号に絡み合わされるが、このスペクトルの視点は既存のGFMでは滅多に探索されない。
これらの課題に対処するために、スペクトル解析とプロトタイプ誘導空間伝搬を用いたグラフ基盤モデルであるSPGを提案する。
SPGは学習可能なChebyshevフィルタを適用し、ノードの特徴を複数のスペクトル応答に分解し、周波数固有のグラフ信号と伝搬挙動のミスマッチを低減する。
その後、Gromov-Wasserstein の試作幾何を構築し、事前定義された部分構造を超えて伝達可能な対関係を共有構造空間に蒸留する。
学習されたプロトタイプ形状は、さらにプロトタイプ誘導伝搬作用素として投影される。
実験はクロスドメインの一般化における一貫した改善を示す。
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