EdgePool是一种图神经网络中的池化操作,它通过保留重要的边而不是节点来减少图中的规模,类似于经典的MaxPooling操作。EdgePool的核心思想是,根据每个边的权重将图分成两个子图,并将边权重最大的一部分保留,从而缩小图的规模。

EdgePool的具体实现方式是,将所有边按照权重从大到小排序,并选择权重最大的前K条边。将这K条边连接的节点作为新的节点,形成池化后的图。由于边权重的不同,每个节点可能与不同数量的边连接,因此对于每个新节点,需要进行平均池化来获得它的特征表示。

EdgePool相比于传统的节点池化方法,能够更好地保留图的结构信息,并在一定程度上解决了节点池化方法的不足。EdgePool的实验结果表明,在一些图分类任务中,它能够达到更好的性能。

EdgePool是在2018年的论文《Towards Graph Pooling by Edge Contraction》中提出的。
EdgePool.png

该方法将 边收缩这一图论领域重要的变换操作与端对端的学习机制结合起来, 实现了对图数据的层次化池化操作。概括地说,该方法迭代式地对每条边上的节点进行两两归并形成一个新的节点,同时保留合并前两个节点的连接关系到新节点上。

EdgePool与DIFFPOOL一样,都是不断对图中所有节点进行融合学 习,不同的是DIFFPOOL需要自行设置聚类簇数,而EdgePool利用边收缩将节点归并比率严格控制在0.5,另外,正是因为利用了边收缩的原理,EdgePool仅将相近的邻居节点进行归并,这种做法具有如下优点:节点的融合都是从边进行的,这契合了图的结构信息,更加合理;同时该操作也保留了融合之后图中连接的稀疏性,空间复杂度更 低。作为一种端对端的池化机制,EdgePool也可以被广泛地整合到各个GNN模型中,以完成对图分类任务的学习。


文章作者: 田山
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