图神经网络学习笔记-03图神经网络算法(上)

简介: 图神经网络学习笔记-03图神经网络算法(上)

图卷积网络(GCN)


卷积在规则数据上很好应用,如果是不规则的图呢?



从图像卷积类比到图结构卷积

图像卷积

将一个像素点周围的像素按照不同的权重叠加起来。


图结构卷积

将一个节点周围的邻居按照不同的权重叠加起来。



图卷积网络计算公式:

image.png

这个公式可以一步步来看



1.边上的源节点,往目标节点发送特征


2.目标节点对收到的特征进行聚合


问题:是否所有的人对自己的评价都是有用的?


所以:如何衡量邻居的重要性?


度:给边加权



怎么用多层图网络完成节点分类任务


GCN算法全流程:


第一步:节点间进行特征传递


第二步:对每一个节点过一层DNN


重复L次,实现多层图卷积网络


获取的最终表示H ( L )作为最终节点表示,来分类



图注意力网络(GAT)


GCN中边的权重:


与节点的度相关

不可学习

GAT中的边权重


权重变成节点间的函数

权重与两个节点相关性有关

可学习


attention计算方法

image.png


特征聚合计算方法

image.png


Message Passing


GCN、GAT都是基于邻居聚合的模型


称为Spatial(空间)GNN


大部分的Spatial GNN都可以用Message Passing实现


消息的发送

消息的接收


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