PyTorch 深度学习和图神经网络

(卷1)/基础知识 (卷2)/开发应用
李金洪 著

第三篇 提高——图神经网络


第10章 基于空间域的图神经网络实现


10.1 重新认识图卷积神经网络

10.1.1 基于谱域的图处理(Page298
10.1.2 基于顶点域的图处理(Page298
10.1.3 基于顶点域的图卷积(Page298
10.1.4 图卷积的特性(Page299

10.2 实例27: 用图注意力神经网络为论文分类

10.2.1 图注意力网络(Page300
10.2.2 工程部署(Page301
10.2.3 代码实现:对邻接矩阵进行对称归一化拉普拉斯转化age301
10.2.4 代码实现:搭建图注意力神经网络层(Page301
10.2.5 代码实现: 搭建图注意力模型类(Page302
10.2.6 代码实现:实例化图注意力模型,并进行训练与评估Page303
10.2.7 常用的图神经网络库(Page304

10.3 图神经网络常用库——DGL库

10.3.1 DGL的实现与性能(Page305
10.3.2 安装DGL库的方法及注意事项(Page305
10.3.3 DGL库中的数据集(Page306
10.3.4 DGL库中的图(Page307
10.3.5 DGL库中的内联函数(Page307
10.3.6 扩展:了解PyG库(Page307

10.4 DGLGraph图的基本操作

10.4.1 DGL Graph图的创建于维护(Page308
10.4.2 查看DGL Grapg图中的度(Page309
10.4.3 DGL Graph图与NetWorkx图的相互转化(Page310
10.4.4 NetWorkx库(Page311312
10.4.5 DGL Graph图中顶点属性的操作(Page313
10.4.6 DGL Graph图中边的属性操作(Page314
10.4.7 DGL Graph图属性操作中的注意事项(Page314
10.4.8 使用函数对图的顶点和边进行计算(Page315
10.4.9 使用函数对图的顶点和边进行过滤(Page315
10.4.10 DGL Graph图的消息传播(Page316
10.4.11 DGL库中的多图处理(Page317

10.5 实例28:用带残差结构的多层GAT模型实现论文分类(Page318

10.5.1 代码实现:使用DGL数据集加载CORA(样本Page319, 320
10.5.2 用邻居聚合策略实现GATConv(Page321, 322
10.5.3 代码实现:用DGL库中的GATConv搭建多层GAT模型(Page323)
10.5.4 代码实现:使用早停方式训练模型并输出评估结果
(Page324, 325, 326

 

10.6 图卷积模型的缺陷

10.6.1 全连接网络的特征与缺陷(Page327
10.6.2 图卷积模型的缺陷(Page328
10.6.3 弥补图卷积模型缺陷的方法(Page328
10.6.4 从图结构角度理解图卷积原理及缺陷(Page328

10.7 实例29: 用简化图卷积模型实现论文分类Page329

10.7.1 SGC的网络结构(Page330
10.7.2 DGL库中SGC模型的实现方式(Page331332
10.7.3 代码实现:搭建SGC模型并经训练(Page333
10.7.4 扩展:SGC模型的不足(Page334

10.8 实例30:用图滤波神经网络模型实现论文分类

10.8.1 GfNN的结构(Page334
10.8.2 代码实现:搭建GfNN模型并进行训练(Page335336

10.9 实例31:用深度图互信息模型实现论文分类

10.9.1 DGI模型的原理与READOUT函数(Page337
10.9.2 代码实现: 搭建多层SGC网络(Page338
10.9.3 代码实现: 搭建编码器和判别器(Page339
10.9.4 代码实现: 搭建DGI模型并进行论文分类(Page340, 341
10.9.5 代码实现:利用DGI模型提取特征并进行分类(Page342

10.10 实例32: 用图同构网络模型实现论文分类

10.10.1 多重集与单射(Page344
10.10.2 GIN模型的原理与实现(Page344345
10.10..3 代码实现:搭建多层GIN模型并进行训练(Page346

10.11 实例33:用APPNP模型实现论文分类

10.11.1 APPNP模型的原理与实现(Page347348
10.11.2 代码实现:搭建APPNP模型并经训练(Page 349350

10.12 实例34:用JKNet模型实现论文分类

10.12.1 JKNet模型的原理与实现(Page351
10.12.2 代码实现:修改图数据的预处理部分(Page352
10.12..3 代码实现:搭建JKNet模型并进行训练(
Page352353354

10.13 总结(Page355

 

 


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