論文の概要: Enhanced Graph Neural Networks using K-Hop Gaussian Diffusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18317v1
- Date: Tue, 16 Jun 2026 12:33:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-18 17:16:50.819181
- Title: Enhanced Graph Neural Networks using K-Hop Gaussian Diffusion
- Title(参考訳): Kホップガウス拡散を用いた拡張グラフニューラルネットワーク
- Authors: Xuling Zhang, Peng Wang, Daiyan Li, Aoran Huang, Zeiwei Chen, Yongkui Yang,
- Abstract要約: 多くの実世界のグラフでは、エッジは騒々しいか、あるいは未定義であり、情報伝達を局所的に制限する。
グラフデータの事前処理モジュールとしてK-Hop Gaussian(KHG)拡散カーネルを提案する。
複数のベンチマークデータセットの実験では、KHGが従来のメッセージパッシングGNNを大幅に上回っていることが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0408765459803226
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Most graph neural network (GNN) cores rely on graph convolutions, typically implemented as message passing between direct (single-hop) neighbors. In many real-world graphs, edges can be noisy or poorly defined, limiting information propagation to local neighborhoods. Existing diffusion kernels, such as Personalized PageRank (PPR) and Heat Kernel, alleviate this issue through global propagation, but still struggle with complex local structures and distant node noise. To address these limitations, we propose a K-Hop Gaussian (KHG) diffusion kernel as a preprocessing module for graph data. KHG introduces multi-hop diffusion with Gaussian weighting for remote nodes, balancing local and global information propagation before applying standard GNNs. Experiments on multiple benchmark datasets demonstrate that KHG significantly outperforms traditional message-passing GNNs, as well as PPR and Heat Kernel diffusion, particularly in noisy or structurally complex graphs.
- Abstract(参考訳): ほとんどのグラフニューラルネットワーク(GNN)コアは、直接(シングルホップ)隣人間のメッセージパッシングとして実装されるグラフ畳み込みに依存している。
多くの実世界のグラフでは、エッジはノイズや定義が不十分であり、情報伝達を局所的に制限する。
パーソナライズされたPageRank (PPR) やHeat Kernelのような既存の拡散カーネルは、この問題をグローバルな伝播を通じて緩和するが、それでも複雑な局所構造と遠いノードノイズに悩まされている。
これらの制約に対処するため、グラフデータのための前処理モジュールとしてK-Hop Gaussian(KHG)拡散カーネルを提案する。
KHGはガウス重み付けによるマルチホップ拡散を導入し、標準のGNNを適用する前に、ローカルおよびグローバルな情報伝搬のバランスをとる。
複数のベンチマークデータセットの実験では、KHGは従来のメッセージパスGNNやPPRやHeat Kernel拡散、特にノイズや構造的に複雑なグラフよりも大幅に優れていた。
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