图谱神经网络(GNNs)近年来一直是一个快速发展的领域。根据2021年的《人工智能状况》报告,GNNs已经 "从小众领域发展为人工智能研究的最热门领域之一"。
本文是《用PyTorch和Scikit-Learn进行机器学习》一书的节选,该书是广受好评的畅销Python机器学习系列的新书,经过全面更新和扩展,涵盖了PyTorch、变换器、图神经网络和最佳实践。
在本节中,我们将看到为什么我们要在图上使用卷积,并讨论我们希望这些卷积具有什么属性。
在图像的背景下,我们可以把卷积看作是在图像上滑动卷积滤波器的过程,在每一步,滤波器和接受域(它目前在图像上的部分)之间的加权和被计算出来。滤波器可以被看作是一个特定特征的检测器。由于一些原因,这种特征检测的方法非常适合于图像,例如,我们可以在图像数据上设置以下先验条件。
1. 移位不变性。我们仍然可以识别图像中的一个特征,无论它位于何处(例如,经过翻译)。一只猫无论在图像的左上角、右下角还是其他地方,都能被识别为猫。
2. 2.位置性。附近的像素是密切相关的。
3. 3. 层次性。图像中较大的部分通常可以被分解成相关的较小部分的组合。一只猫有头和腿;头有眼睛和鼻子;眼睛有瞳孔和虹膜。
卷积适合处理图像的另一个原因是,可训练参数的数量并不取决于输入的维度。你可以在256×256或9×9的图像上训练一系列的3×3卷积过滤器。(然而,如果同一幅图像以不同的分辨率呈现,其感受野以及因此而提取的特征将有所不同)。而对于更高分辨率的图像,我们可能要选择更大的核或增加额外的层来有效地提取有用的特征)。
和图像一样,图形也有天然的先验,这就证明了卷积方法的合理性。这两种数据,图像和图形,都有共同的位置性先验。然而,我们如何定义定位是不同的。在图像中,先验是在二维空间中的位置性,而在图形中,它是结构位置性。直观地说,这意味着相距一条边的节点比相距五条边的节点更有可能是相关的。例如,在一个引用图中,一个直接被引用的出版物,也就是一个边的距离,比一个有多个分离度的出版物更可能有相似的主题。
图数据的一个严格的先验是包络不变性,这意味着节点的排序不会影响输出。这在图1中得到了说明,改变图的节点排序不会改变图的结构:
图1:代表同一图形的不同邻接矩阵
由于同一图形可以由多个邻接矩阵表示,如图1所示,因此,任何图形卷积都需要具有包络不变性。
卷积方法对于图形来说也是可取的,因为它可以用一个固定的参数集对不同大小的图形发挥作用。可以说,这一特性对图来说比图像更重要。例如,有许多图像数据集具有固定的分辨率,在那里可以使用全连接方法(例如,使用多层感知器)。相比之下,大多数图形数据集包含不同大小的图形。通过Sebastian Raschka、Yuxi (Hayden) Liu和Vahid Mirjalili的《PyTorch和Scikit-Learn的机器学习》了解更多。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
“最近复购率一直在下降,我们的营销力度不小啊,为什么用户还是走了?” “是不是广告投放的用户质量不高?还是我们的产品问题 ...
2025-02-21以下文章来源于数有道 ,作者数据星爷 SQL查询是数据分析工作的基础,也是CDA数据分析师一级的核心考点,人工智能时代,AI能为 ...
2025-02-19在当今这个数据驱动的时代,几乎每一个业务决策都离不开对数据的深入分析。而其中,指标波动归因分析更是至关重要的一环。无论是 ...
2025-02-18当数据开始说谎:那些年我们交过的学费 你有没有经历过这样的场景?熬了三个通宵做的数据分析报告,在会议上被老板一句"这数据靠 ...
2025-02-17数据分析作为一门跨学科领域,融合了统计学、编程、业务理解和可视化技术。无论是初学者还是有一定经验的从业者,系统化的学习路 ...
2025-02-17挖掘用户价值本质是让企业从‘赚今天的钱’升级为‘赚未来的钱’,同时让用户从‘被推销’变为‘被满足’。询问deepseek关于挖 ...
2025-02-17近来deepseek爆火,看看deepseek能否帮我们快速实现数据看板实时更新。 可以看出这对不知道怎么动手的小白来说是相当友好的, ...
2025-02-14一秒精通 Deepseek,不用找教程,不用买资料,更不用报一堆垃圾课程,所有这么去做的,都是舍近求远,因为你忽略了 deepseek 的 ...
2025-02-12自学 Python 的关键在于高效规划 + 实践驱动。以下是一份适合零基础快速入门的自学路径,结合资源推荐和实用技巧: 一、快速入 ...
2025-02-12“我们的利润率上升了,但销售额却没变,这是为什么?” “某个业务的市场份额在下滑,到底是什么原因?” “公司整体业绩 ...
2025-02-08活动介绍 为了助力大家在数据分析领域不断精进技能,我们特别举办本期打卡活动。在这里,你可以充分利用碎片化时间在线学习,让 ...
2025-02-071、闺女,醒醒,媒人把相亲的带来了。 我。。。。。。。 2、前年春节相亲相了40个, 去年春节相亲50个, 祖宗,今年你想相多少个 ...
2025-02-06在数据科学的广阔领域中,统计分析与数据挖掘占据了重要位置。尽管它们常常被视为有关联的领域,但两者在理论基础、目标、方法及 ...
2025-02-05在数据分析的世界里,“对比”是一种简单且有效的方法。这就像两个女孩子穿同一款式的衣服,效果不一样。 很多人都听过“货比三 ...
2025-02-05当我们只有非常少量的已标记数据,同时有大量未标记数据点时,可以使用半监督学习算法来处理。在sklearn中,基于图算法的半监督 ...
2025-02-05考虑一种棘手的情况:训练数据中大部分样本没有标签。此时,我们可以考虑使用半监督学习方法来处理。半监督学习能够利用这些额 ...
2025-02-04一、数学函数 1、取整 =INT(数字) 2、求余数 =MOD(除数,被除数) 3、四舍五入 =ROUND(数字,保留小数位数) 4、取绝对值 =AB ...
2025-02-03作者:CDA持证人 余治国 一般各平台出薪资报告,都会哀嚎遍野。举个例子,去年某招聘平台发布《中国女性职场现状调查报告》, ...
2025-02-02真正的数据分析大神是什么样的呢?有人认为他们能轻松驾驭各种分析工具,能够从海量数据中找到潜在关联,或者一眼识别报告中的数 ...
2025-02-01现今社会,“转行”似乎成无数职场人无法回避的话题。但行业就像座围城:外行人看光鲜,内行人看心酸。数据分析这个行业,近几年 ...
2025-01-31