Hypergraph neural networks have shown powerful capability in modeling higher-order relations, yet their predictive uncertainty remains underexplored. Unlike pairwise graphs, uncertainty in hypergraphs arises not only from noisy attributes and ambiguous labels, but also from variations in node-hyperedge incidence structures and complex higher-order dependencies. Existing approaches mainly estimate uncertainty from final predictions or rely on computationally expensive ensembles and Bayesian inference, limiting their ability to capture uncertainty evolution during representation learning. In this paper, we propose Hypergraph Neural Stochastic Diffusion(HyperNSD), a stochastic differential equation framework for uncertainty estimation on hypergraphs. HyperNSD models hypergraph representations as stochastic processes evolving over node-hyperedge incidence structures. A learnable drift function captures deterministic higher-order diffusion dynamics, while a learnable stochastic forcing function characterizes structural ambiguity and representation noise. Predictive uncertainty is directly quantified through the variability of stochastic representation trajectories, providing an intrinsic uncertainty measure beyond post-hoc confidence scores. We formulate HyperNSD with neural drift and diffusion networks, enabling joint learning of prediction and uncertainty propagation. Theoretical analyses establish well posedness, perturbation stability,permutation equivariance, and numerical convergence of the proposed stochastic dynamics. Experiments on multiple hypergraph benchmarks demonstrate that HyperNSD achieves reliable uncertainty estimation for out-of-distribution and misclassification detection while preserving competitive prediction accuracy. These results provide a principled stochastic-dynamical framework for trustworthy higher-order representation learning.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29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
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
30+阅读 · 2019年8月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21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
23+阅读 · 2016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 · 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
1+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
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
国家自然科学基金
15+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
7+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
3+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
4+阅读 · 8月31日
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
5+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
5+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
8+阅读 · 8月28日
相关VIP内容
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29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
相关基金
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016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 · 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
1+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
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
国家自然科学基金
15+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员