作者:CHEONG AI
来源:机器学习与知识图谱
本文分享一篇ICLR 2021的文章AdaGCN:Adaboosting Graph Convolutional Networks into Deep Models,AdaGCN模型的核心思想是将传统机器学习中AdaBoost的思想引入到图神经网络中,另外,与之前深层图模型直接堆叠多个卷积层不同,AdaGCN在所有网络层之间共享相同的神经网络架构,然后进行递归优化,类似于RNN。
Paper:https://arxiv.org/abs/1908.05081
Github:https://github.com/datake/AdaGCN
一、摘要
深度图模型仍是一个有待研究的问题,关键之处在于如何有效地汇聚来自多跳邻居节点的特征信息。在本文中,通过将AdaBoost融入到图网络中提出了一个类似于RNN的深度图模型AdaGCN,能够以Adaboost的方式高效的抽取多跳邻居特征信息,不同于之前的深度图模型直接堆叠多个卷积层,AdaGCN在所有网络层之间共享相同的神经网络架构。另外,从理论角度分析了AdaGCN和现有的GCN模型的关联,最后,通过大量的实验,证明了我们的方法在不同的标签率和计算优势下始终保持最先进的性能。
二、模型
首先,最简单的两个卷积层的GCN模型公式如下
其中输入是节点的Raw Features,输出是经过两个卷积层的最终表征。ReLU是一个非线性激活函数。但是,我们认为对于多层GCN网络不需要太多的非线性变化,原因在于节点特征是简单的一维向量而不是多维的。这个想法在SGC模型也已经提出过,直接将非线性变化ReLU函数去除的SGC模型的汇聚公式如下所示
在SGC模型中,将RuLU操作去除后确实在一定程度上缓解了深度图模型常出现的Over-Smoothing问题,并且计算效率也更快;但是,我们认为,对于这种多层堆叠的GCN网络来说,没有了ReLU操作的多层堆叠线性变换也会很大程度降低模型的表征能力,同时也通过实验证明了这个想法。
因此,在本文中,我们提出了一个新的非线性函数来替换没有激活函数的线性变换,公式如下所示
那么,如何使用AdaBoost?其实就是把深度模型的每一层输出的结果放到一个弱分类器中计算,并使用了SAMME(Stagewise Additive Modeling using a Multi-class Exponential Loss function)算法将多个弱分类器结合起来
如上图所示,我们直接使用基分类器f函数来抽取特征信息,当前层的加权错误概率以及基分类器的权重以如下方式计算
为了得到一个正的权重,需要保证
同时,在传播过程中向错误的节点增加权重以保证其的值减少,也就是对性能差的分类器给予较少的权重
然后,利用Adaboost方法将不同层的预测结果进行组合,得到最终的预测结果
我们也提供了AdaGCN的简化形势
三、实验
我们是在Cora,Citeseer,Pubmed,MS Academic和Reddit五个数据集上进行了实验,通过run 100次实验取平均来保证结果的置信度,取得了SOTA效果,
并且,如下图所示,随着模型深度增加,模型性能不会因为Over-Smoothing问题而下滑
数据分析咨询请扫描二维码
需求持续增长 - 未来数据分析师需求将持续上升,企业对数据驱动决策的依赖加深。 - 预测到2025年,中国将需要高达220万的数据人 ...
2024-11-22《Python数据分析极简入门》 第2节 4 Pandas条件查询 在pandas中,可以使用条件筛选来选择满足特定条件的数据 importpanda ...
2024-11-22数据分析师的工作内容涉及多个方面,主要包括数据的收集、整理、分析和可视化,以支持商业决策和问题解决。以下是数据分析师的一 ...
2024-11-21数据分析师必须掌握的技能可以从多个方面进行归纳和总结。以下是数据分析师需要具备的主要技能: 统计学基础:数据分析师需要 ...
2024-11-21数据分析入门的难易程度因人而异,总体来看,入门并不算特别困难,但需要一定的学习和实践积累。 入门难度:数据分析入门相对 ...
2024-11-21数据分析是一项通过收集、整理和解释数据来发现有用信息的过程,它在现代社会中具有广泛的应用和重要性。数据分析能够帮助人们更 ...
2024-11-21数据分析行业正在迅速发展,随着技术的不断进步和数据量的爆炸式增长,企业对数据分析人才的需求也与日俱增。本文将探讨数据分析 ...
2024-11-21数据分析的常用方法包括多种技术,每种方法都有其特定的应用场景和优势。以下是几种常见的数据分析方法: 对比分析法:通过比 ...
2024-11-21企业数字化转型是指企业利用数字技术对其业务进行改造和升级,以实现提高效率、降低成本、创新业务模式等目标的过程。这一过程不 ...
2024-11-21数据分析作为一个备受追捧的职业领域,吸引着越来越多的女性加入其中。对于女生而言,在选择成为一名数据分析师时,行业选择至关 ...
2024-11-21大数据技术专业主要学习计算机科学、数学、统计学和信息技术等领域的基础理论和技能,旨在培养具备大数据处理、分析和应用能力的 ...
2024-11-21《Python数据分析极简入门》 第2节 3 Pandas数据查看 这里我们创建一个DataFrame命名为df: importnumpyasnpi ...
2024-11-21越老越吃香的行业主要集中在需要长时间经验积累和专业知识的领域。这些行业通常知识更新换代较慢,因此随着年龄的增长,从业者能 ...
2024-11-20数据导入 使用pandas库的read_csv()函数读取CSV文件或使用read_excel()函数读取Excel文件。 支持处理不同格式数据,可指定分隔 ...
2024-11-20大数据与会计专业是一门结合了大数据分析技术和会计财务理论知识的新型复合型学科,旨在培养能够适应现代会计业务新特征的高层次 ...
2024-11-20要成为一名数据分析师,需要掌握一系列硬技能和软技能。以下是成为数据分析师所需的关键技能: 统计学基础 理解基本的统计概念 ...
2024-11-20是的,Python可以用于数据分析。Python在数据分析领域非常流行,因为它拥有丰富的库和工具,能够高效地处理从数据清洗到可视化的 ...
2024-11-20在这个数据驱动的时代,数据分析师的角色变得愈发不可或缺。他们承担着帮助企业从数据中提取有价值信息的责任,而这些信息可以大 ...
2024-11-20数据分析作为现代信息时代的支柱之一,已经成为各行业不可或缺的工具。无论是在商业、科研还是日常决策中,数据分析都扮演着至关 ...
2024-11-20数字化转型已成为当今商业世界的热点话题。它不仅代表着技术的提升,还涉及企业业务流程、组织结构和文化的深层次变革。理解数字 ...
2024-11-20