論文の概要: Scalable GNN-based Knowledge Graph Representation Learning with Efficient Message Passing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.34499v1
- Date: Mon, 28 Sep 2026 07:46:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-03 12:58:42.426916
- Title: Scalable GNN-based Knowledge Graph Representation Learning with Efficient Message Passing
- Title(参考訳): 効率的なメッセージパッシングを用いたスケーラブルなGNNベースの知識グラフ表現学習
- Abstract要約: グラフニューラルネットワーク(GNN)は知識グラフ(KG)の表現学習に優れる
ユーザ定義メッセージパッシング(MP)アルゴリズムに固有の高複雑性は、特に大規模なKGにおいて、広く採用されることを禁止している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.3767916179405137
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph neural networks (GNNs) excel at representation learning on Knowledge Graphs (KGs), achieving stateof-the-art performance on tasks like link prediction or entity classification. However, their high computational complexity, inherent to their user-defined message passing (MP) algorithm, still prohibits their widespread adoption, especially for large KGs. Current efforts to mitigate the scalability bottlenecks of GNNs on KGs, such as subgraph sampling, are often task- and model-specific, and do not reliably guarantee lossless (if applicable) runtime/space reductions. To address this, we extend Relational Sparse Matrix Multiplication (RSPMM), originally designed to losslessly lower the space complexity of composition-based MP with pointwise composition functions, to support more expressive functions (e.g., 2x2 block-diagonal matrix multiplication, Givens rotation, circular correlation). Our method delivers significant task-independent reductions in runtime and space for current GNNs on KGs and facilitates efficient re-implementations of GNNs that maintain near state-of-the-art performance on challenging KG tasks, for a fraction of computational costs.
- Abstract(参考訳): グラフニューラルネットワーク(GNN)は、知識グラフ(KG)での表現学習に優れ、リンク予測やエンティティ分類といったタスクで最先端のパフォーマンスを達成する。
しかし、ユーザ定義メッセージパッシング(MP)アルゴリズムに固有の高い計算複雑性は、特に大規模なKGにおいて、広く普及することを禁じている。
サブグラフサンプリングのようなKG上でのGNNのスケーラビリティボトルネックを軽減するための現在の取り組みは、しばしばタスクとモデル固有のものであり、損失のない(適用可能であれば)ランタイム/スペースの削減を確実に保証しない。
これを解決するために、もともとは合成MPの空間複雑性をポイントワイドな合成関数で無作為に小さくするように設計されたRelational Sparse Matrix Multiplication (RSPMM)を拡張し、より表現力のある関数(例えば、2x2ブロック対角行列乗算、所与回転、円相関)をサポートする。
提案手法は,KG 上での現在の GNN に対する実行時間と空間の大幅な削減を実現するとともに,KG タスクの課題に対する最先端性能をある程度の計算コストで維持する GNN の効率的な再実装を容易にする。
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