2023-10-18 (一) GCN網(wǎng)絡(luò)

本文內(nèi)容來自學(xué)習(xí)終于有人總結(jié)了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)心得

1. 單層GCN網(wǎng)絡(luò):

h_v=f\left(\frac{1}{|\mathcal{N}(v)|} \sum_{u \in \mathcal{N}(v)} W x_u+b\right), \quad \forall v \in \mathcal{V}

  • h_v 表示神經(jīng)元或節(jié)點(diǎn) v 的輸出或激活灰瞻。
  • f 是應(yīng)用于其參數(shù)內(nèi)部的激活函數(shù)旁赊。
  • {\mathcal{N}(v)} 表示節(jié)點(diǎn) v 的相鄰節(jié)點(diǎn)或神經(jīng)元的集合
  • u 是集合 {\mathcal{N}(v)} 的一個(gè)元素,這意味著它代表節(jié)點(diǎn) v 的一個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)茶敏。
  • W 代表權(quán)重矩陣套硼。
  • x 代表相鄰節(jié)點(diǎn) u的輸出或激活。
  • b 是偏置項(xiàng)。

分解過程

  1. 對(duì)于節(jié)點(diǎn) v 的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn) u, 使用權(quán)重矩陣 W 計(jì)算 x_u的加權(quán)和寺庄。
    \sum_{u \in \mathcal{N}(v)} W x_u

  2. 將偏置項(xiàng) b 加入到加權(quán)和中。
    \sum_{u \in \mathcal{N}(v)} W x_u + b

  3. 通過將加權(quán)和除以相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù) {|\mathcal{N}(v)|} 來計(jì)算步驟2的結(jié)果的平均值力崇。
    \frac{1}{|\mathcal{N}(v)|} \sum_{u \in \mathcal{N}(v)} W x_u+b

4.對(duì)步驟3的結(jié)果應(yīng)用激活函數(shù) f 以獲取最終輸出 h_v斗塘。

h_v=f\left(\frac{1}{|\mathcal{N}(v)|} \sum_{u \in \mathcal{N}(v)} W x_u+b\right)

舉例步驟1

假設(shè)我們有一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其中節(jié)點(diǎn) v 有三個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)u_1亮靴,u_2u_3馍盟。
它們的自身特征值分別是 x_{u1} = 2x_{u2} = 3x_{u3} = 4茧吊。
它們對(duì)應(yīng)的權(quán)重居中 W 分別是 W_{u1} = 2贞岭, W_{u2} = 3W_{u3} = 4

\begin{aligned} \text { 加權(quán)和 } & =W_{v 1} \cdot x_{u_1}+W_{v 2} \cdot x_{u_2}+W_{v 3} \cdot x_{u_3} \\ & =0.5 \cdot 2+0.7 \cdot 3+0.3 \cdot 4 \\ & =1+2.1+1.2 \\ & =4.3 \end{aligned}

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