1.在解决这个问题之前,先回归到GNN的定义。
GNN Graph Neural Network.
图神经网络。
或者具体一点:图卷积神经网络。
图卷积的运算定义:x1*x2 = IGFT(GFT(x1)GFT(x2)) (式1)
其中表示哈达玛积,继续对上式进行推导:
把x1和x2进行图傅里叶变换:x1 = (式2)
其中V代表图G的拉普拉斯矩阵的正交对角化对应的特征矩阵:(式3)
继续推导式2得到:x1*x2 = (式4)
令 显然
是一个图位移算子,其频率响应为X1的频谱,于是可得:
x1*x2= (式5)
因此,两图信号卷积总能转化为对应形式的图滤波运算,从这角度看,图卷积等于图滤波。
2.图数据的内在规律
属性+结构
以社交网络为例:
属性为用户的年龄、性别。
结构为互相的连接信息,如社交大V的出度与入度都很高。
3.GCN的设计怎么去适配图数据的内在规律?
GCN对图数据有端对端的学习能力。
GCN对于属性信息和结构信息的学习体现在其核心计算公式上:参考文献,GCN封神之作
https://openreview.net/pdf?id=SJU4ayYgl),这一计算过程可以被分拆成两步:
是对属性信息的仿射变换,学习了属性之间的交互模式。
从空域来看是聚合邻居节点的过程,代表了☑节点局部结构信息的编码。