GraphSAGE

GraphSAGE

  • 节点采样:
  • 聚合(Aggregation):
  • 更新(update):
  • 例子:
  • 总结:

啥是GraphSAGE呢?
是一种用于图嵌入的无监督学习方法。
通过采样和聚合邻居节点的信息来生成节点的嵌入表示。
这使得呢,能够在大规模图上运行,并且能够生成未见过的节点的嵌入。

节点采样:

对于每个节点,采样固定数量的邻居节点。
作用:减少计算复杂度,避免了遍历整个图的需求。

聚合(Aggregation):

对采样到的邻居节点的特征进行聚合、
常见的聚合方法: mean,max,Lstm等

更新(update):

将当前节点的特征与聚合后的邻居节点特征进行结合,更新当前节点的嵌入表示。

例子:

   A/ \B   C\ /D

每个节点的特征向量:
A: [1.0, 0.5]
B: [0.5, 1.0]
C: [0.8, 0.8]
D: [1.0, 1.0]

1、 节点采样:

例如我们要生成 节点A 的嵌入,并且每层采样1个邻居节点。
对于节点A 来说,邻居节点是B 和 C
我们将会随机采样其中的一个,假设我们采样的是B

2、聚合:

聚合节点A 的邻居节点B的特征,假设 我们使用的是均值(mean)聚合:
hagg = 聚合特征 = mean(特征(B)) = mean ([0.5, 1.0]) = [0.5, 1.0],不理解吗?因为这里就采样了一个邻居节点哇。
假设我们采样两个邻居节点,例如我们采样了B和C
那么:
聚合特征= mean(特征(B) +特征(C) = 1/2 *[ [0.5, 1.0], [0.8, 0.8]]=[0.65,0.9]

3、更新:

使用A 的原始特征和聚合特征来更新节点特征。
例如我们这里使用了一个简单的线性变换和激活函数。
hA 指A的原始特征,hagg是A节点的邻居节点的聚合特征。W是自定义权重
h’A = σ(W · concat(hA,hagg))
concat(hA,hagg) = [1.0, 0.5, 0.5, 1.0]
ok!!!到此就结束了一次更新过程,对于邻居节点C进行相同的操作即可。

总结:

GraphSAGE 通过采样邻居节点并聚合他们的特征来更新每个节点的特征,得以实现在大规模数据上的使用。

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