Several widely used families of Graph Neural Networks carry a positive-definite geometric prior. Graph convolution read as heat diffusion needs a positive semi-definite operator, hyperbolic models place features on positive-definite Riemannian manifolds, and dot-product and GAT-style attention scores use positive-definite inner products. On heterophilic graphs, where edges often signify dissimilarity or structural repulsion, that prior is a mismatch: no positive-definite form can assign a negative squared distance to a direction the labels separate. To measure the mismatch, we introduce the Graph Signature Index ($s_{\mathcal{G}}$), the inertia of a class-compatibility matrix built from label topology alone, and we prove that no value of the edge or node homophily index in $(0,1)$ rules out a negative eigenvalue. We then propose the Pseudo-Riemannian Attention Network (PRAT), whose attention logit is a signed squared pseudo-distance under a learnable diagonal metric initialized from $s_{\mathcal{G}}$. The design is diagnose-then-learn: the signature supplies a sign structure that unconstrained training keeps outside near-zero directions, and the projection learns the rest of the metric around it. Across fifteen node-classification benchmarks PRAT outperforms or matches the strongest heterophily-adapted models. A controlled ablation ties that performance to the sign structure itself: with architecture and protocol fixed, forbidding the metric to be indefinite costs accuracy on the graphs $s_{\mathcal{G}}$ marks as indefinite and leaves the others unchanged.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

WWW24 | 从数据中心化的角度校准图神经网络
专知会员服务
14+阅读 · 2024年9月14日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年5月21日
必读的7篇IJCAI 2019【图神经网络(GNN)】相关论文-Part2
专知会员服务
62+阅读 · 2020年1月10日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
【图神经网络入门】GAT图注意力网络
深度学习自然语言处理
28+阅读 · 2020年5月16日
图神经网络入门(三)GAT图注意力网络
图与推荐
10+阅读 · 2020年5月14日
【GNN】图神经网络入门之GRN图循环网络
深度学习自然语言处理
17+阅读 · 2020年5月9日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
图表示学习Graph Embedding综述
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月23日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
3+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
1+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
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
58+阅读 · 2021年5月3日
Knowledge Embedding Based Graph Convolutional Network
Arxiv
24+阅读 · 2021年4月23日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
18+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
7+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
10+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
8+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
5+阅读 · 11月6日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+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
3+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
1+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