图神经网络(gnn)是一类功能强大的神经网络,它对图结构数据进行操作。它们通过从节点的局部邻域聚合信息来学习节点表示(嵌入)。这个概念在图表示学习文献中被称为“消息传递”。
消息(嵌入)通过多个GNN层在图中的节点之间传递。每个节点聚合来自其邻居的消息以更新其表示。这个过程跨层重复,允许节点获得编码有关图的更丰富信息的表示。gnn的一主要变体有GraphSAGE[2]、Graph Convolution Network[3]等。
图注意力网络(GAT)[1]是一类特殊的gnn,主要的改进是消息传递的方式。他们引入了一种可学习的注意力机制,通过在每个源节点和目标节点之间分配权重,使节点能够在聚合来自本地邻居的消息时决定哪个邻居节点更重要,而不是以相同的权重聚合来自所有邻居的信息。