Most graph contrastive learning (GCL) methods heavily rely on cross-view contrast, thus facing several concomitant challenges, such as the complexity of designing effective augmentations, the potential for information loss between views, and increased computational costs. To mitigate reliance on cross-view contrasts, we propose \ttt{SIGNA}, a novel single-view graph contrastive learning framework. Regarding the inconsistency between structural connection and semantic similarity of neighborhoods, we resort to soft neighborhood awareness for GCL. Specifically, we leverage dropout to obtain structurally-related yet randomly-noised embedding pairs for neighbors, which serve as potential positive samples. At each epoch, the role of partial neighbors is switched from positive to negative, leading to probabilistic neighborhood contrastive learning effect. Furthermore, we propose a normalized Jensen-Shannon divergence estimator for a better effect of contrastive learning. Surprisingly, experiments on diverse node-level tasks demonstrate that our simple single-view GCL framework consistently outperforms existing methods by margins of up to 21.74% (PPI). In particular, with soft neighborhood awareness, SIGNA can adopt MLPs instead of complicated GCNs as the encoder to generate representations in transductive learning tasks, thus speeding up its inference process by 109 times to 331 times. The source code is available at https://github.com/sunisfighting/SIGNA.


翻译:大多数图对比学习(GCL)方法严重依赖于跨视图对比,因此面临若干伴随性挑战,例如设计有效数据增强的复杂性、视图间潜在的信息损失以及计算成本的增加。为减轻对跨视图对比的依赖,我们提出 \ttt{SIGNA},一种新颖的单视图图对比学习框架。针对邻域结构连接与语义相似性之间的不一致性,我们采用软邻域感知机制进行图对比学习。具体而言,我们利用丢弃法获取结构相关但随机噪声化的邻域嵌入对,作为潜在正样本。在每个训练周期,部分邻域的角色从正样本切换为负样本,从而产生概率性邻域对比学习效果。此外,我们提出归一化詹森-香农散度估计器以提升对比学习效果。令人惊讶的是,在多样化节点级任务上的实验表明,我们简洁的单视图GCL框架始终优于现有方法,最高可提升21.74%(PPI数据集)。特别地,通过软邻域感知机制,SIGNA能够在直推式学习任务中采用多层感知机而非复杂的图卷积网络作为编码器生成表征,从而将推理过程加速109至331倍。源代码发布于 https://github.com/sunisfighting/SIGNA。

1
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
Arxiv
10+阅读 · 2021年2月26日
VIP会员
相关资讯
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员