
摘要
图神经网络(Graph Neural Networks, GNNs)在节点标签具有强同质性(即相连节点具有相同标签)的图结构上表现出色,但在异质性图(heterophilic graphs)上性能显著下降。尽管近期研究通过改进聚合机制、设计自适应图滤波器等方法试图缓解这一问题,但其在异质性图上的表现仍不理想。本文提出一种简洁有效的替代方法,该方法利用图的拓扑结构与节点特征的截断奇异值分解(Truncated Singular Value Decomposition, TSVD),充分挖掘图数据的低秩结构特性。实验结果表明,该方法在异质性图上相较当前最先进方法可实现高达约30%的性能提升。本工作为突破传统基于聚合的图神经网络范式提供了初步探索,实验结果也暗示:在异质性图场景下,探索非聚合类方法可能具有重要意义。
基准测试
| 基准 | 方法 | 指标 |
|---|---|---|
| node-classification-on-actor | HLP Concat | Accuracy: 34.59 ± 1.32 |
| node-classification-on-chameleon | HLP Concat | Accuracy: 77.48±0.80 |
| node-classification-on-cornell | HLP Concat | Accuracy: 84.05±4.67 |
| node-classification-on-crocodile | HLP Concat | Accuracy: 55.87±1.25 |
| node-classification-on-squirrel | HLP Concat | Accuracy: 74.17±1.83 |
| node-classification-on-texas | HLP Concat | Accuracy: 87.57 ± 5.44 |
| node-classification-on-wisconsin | HLP Concat | Accuracy: 86.67±4.22 |