Many real-world data can be modeled as heterogeneous graphs that contain multiple types of nodes and edges. Meanwhile, due to excellent performance, heterogeneous graph neural networks (GNNs) have received more and more attention. However, the existing work mainly focuses on the design of novel GNN models, while ignoring another important issue that also has a large impact on the model performance, namely the missing attributes of some node types. The handcrafted attribute completion requires huge expert experience and domain knowledge. Also, considering the differences in semantic characteristics between nodes, the attribute completion should be fine-grained, i.e., the attribute completion operation should be node-specific. Moreover, to improve the performance of the downstream graph learning task, attribute completion and the training of the heterogeneous GNN should be jointly optimized rather than viewed as two separate processes. To address the above challenges, we propose a differentiable attribute completion framework called AutoAC for automated completion operation search in heterogeneous GNNs. We first propose an expressive completion operation search space, including topology-dependent and topology-independent completion operations. Then, we propose a continuous relaxation schema and further propose a differentiable completion algorithm where the completion operation search is formulated as a bi-level joint optimization problem. To improve the search efficiency, we leverage two optimization techniques: discrete constraints and auxiliary unsupervised graph node clustering. Extensive experimental results on real-world datasets reveal that AutoAC outperforms the SOTA handcrafted heterogeneous GNNs and the existing attribute completion method


翻译:许多真实世界的数据可建模为包含多种节点和边类型的异构图。与此同时,由于性能卓越,异构图神经网络(GNN)日益受到关注。然而,现有工作主要聚焦于新型GNN模型的设计,而忽略了同样对模型性能产生重大影响的另一个重要问题——即某些节点类型的属性缺失。手工属性补全需要大量的专家经验和领域知识。此外,考虑到节点间语义特征的差异,属性补全应是细粒度的,即属性补全操作应针对特定节点。同时,为提升下游图学习任务的性能,属性补全与异构图GNN的训练应联合优化,而非视为两个独立过程。针对上述挑战,我们提出一种名为AutoAC的可微分属性补全框架,用于异构GNN中自动化补全操作搜索。首先,我们构建了一个表达性强的补全操作搜索空间,包含拓扑依赖型和拓扑无关型补全操作。接着,我们提出一种连续松弛方案,并进一步设计可微分补全算法,将补全操作搜索建模为双层联合优化问题。为提升搜索效率,我们引入两种优化技术:离散约束和辅助无监督图节点聚类。在真实数据集上的大量实验结果表明,AutoAC优于现有手工设计的异构GNN模型和已有属性补全方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Graph Neural Network(GNN)最全资源整理分享
深度学习与NLP
339+阅读 · 2019年7月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
VIP会员
最新内容
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:49
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
11+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员