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基于层次支持图的下一代消息传递

Carlos Vonessen Florian Grötschla Roger Wattenhofer

摘要

消息传递神经网络(MPNNs)在图学习任务中得到了广泛应用,但受限于信息交换范围狭窄的问题,即在每轮消息传递过程中仅限于邻近节点之间的信息交换。为了解决这些限制,已提出了多种策略,包括引入虚拟节点以促进全局信息交换。在本研究中,我们提出了一种层次支持图(Hierarchical Support Graph, HSG),这是通过递归粗化原始图而扩展的虚拟节点概念。该方法提供了一个灵活的框架,用于增强图中的信息流动,且独立于所使用的具体MPNN层。我们对HSG进行了理论分析,探讨了其经验性能,并展示了HSG能够超越其他使用虚拟节点的方法,在多个数据集上取得了最先进的结果。


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