Graph convolutional networks have been successfully applied in various graph-based tasks. In a typical graph convolutional layer, node features are updated by aggregating neighborhood information. Repeatedly applying graph convolutions can cause the oversmoothing issue, i.e., node features at deep layers converge to similar values. Previous studies have suggested that oversmoothing is one of the major issues that restrict the performance of graph convolutional networks. In this paper, we propose a stochastic regularization method to tackle the oversmoothing problem. In the proposed method, we stochastically scale features and gradients (SSFG) by a factor sampled from a probability distribution in the training procedure. By explicitly applying a scaling factor to break feature convergence, the oversmoothing issue is alleviated. We show that applying stochastic scaling at the gradient level is complementary to that applied at the feature level to improve the overall performance. Our method does not increase the number of trainable parameters. When used together with ReLU, our SSFG can be seen as a stochastic ReLU activation function. We experimentally validate our SSFG regularization method on three commonly used types of graph networks. Extensive experimental results on seven benchmark datasets for four graph-based tasks demonstrate that our SSFG regularization is effective in improving the overall performance of the baseline graph networks.


翻译:在典型的图形革命层中,通过汇总周边信息来更新节点特征。反复应用图形演变可以导致过度悬浮问题,即深层的节点特征与相似值相融合。先前的研究表明,过度悬浮是限制图形革命网络性能的主要问题之一。在本文中,我们提出一种处理过度移动问题的随机正规化方法。在拟议方法中,我们用从培训过程中概率分布抽样的系数来对比例尺特征进行更新。通过明确应用一个缩放系数来打破特征趋同,过度悬浮问题得到缓解。我们表明,在梯度水平上应用悬浮测量度是用来改进图形总体性能的重大问题之一。我们的方法并不增加可训练参数的数量。在与RELU一起使用时,我们SSFG的SFStocast特征和梯度(SSSSSSSSSSSSSSD) 三种实验性分析模型,我们用SSSSSSSF模型来验证我们四种实验性基准的SSDSB模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
54+阅读 · 2020年11月3日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
156+阅读 · 2020年5月26日
图神经网络三剑客:GCN、GAT与GraphSAGE
PaperWeekly
65+阅读 · 2020年2月27日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
10+阅读 · 2019年8月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
3+阅读 · 2020年4月29日
Graph Analysis and Graph Pooling in the Spatial Domain
VIP会员
最新内容
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:20
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:45
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:04
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
4+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
8+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
相关资讯
图神经网络三剑客:GCN、GAT与GraphSAGE
PaperWeekly
65+阅读 · 2020年2月27日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
10+阅读 · 2019年8月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员