可信的图神经网络节点分类方法

刘彦北, 马夕然, 王雯

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天津工业大学学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (01) : 82-88.

可信的图神经网络节点分类方法

  • 刘彦北, 马夕然, 王雯
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摘要

为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响,提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离,得到各类节点质心后,根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能,同时定义未标记节点和质心之间的距离为模型输出的不确定性,并使用梯度惩罚损失加强输入变化的可检测性,可以有效地检测分布外节点样本。在Cora、Citeseer和Pubmed这3个公开网络数据集上的结果表明:模型在分类任务的AUROC指标分别达到81.5%、76.2%和74.6%,在分布外样本检测任务中AUROC指标分别达到83.6%、72.8%和70.6%,证明了所提算法在提高节点分类性能的同时,可以有效检测分布外的节点样本,提高了节点分类的可信性。

关键词

图神经网络 / 节点分类 / 分布外检测 / 不确定性估计 / 梯度惩罚

中图分类号

TP183 / O157.5

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刘彦北, 马夕然, 王雯. 可信的图神经网络节点分类方法. 天津工业大学学报. 2024, 43(01): 82-88

基金

京津冀基础研究合作专项项目(H2021202008); 中国博士后科学基金面上项目(2022M712370)

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