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8-图神经网络

这是本系列的第 8 讲,主题是图结构数据上的深度学习方法。它和前面的 CNN、RNN 最大的不同在于:这里要处理的对象不再是规则网格上的图像,也不再是线性序列上的文本,而是连接关系本身决定结构的非欧式数据,例如社交网络、交通网络和分子图。

这讲主要讲什么

从前几页内容可以看出,这份资料的重点是先解释“为什么需要 GNN”,再建立它的应用视角。

  • 图数据背景:从欧式空间与非欧式空间数据的差异切入,说明常规神经网络为什么难以直接处理图结构。
  • 发展历程:概览图神经网络从早期概念提出,到图卷积网络、GraphSAGE、GAT 等代表性方法的发展过程。
  • 相关任务:按节点层面、边层面和图层面组织问题类型,帮助理解图学习的任务划分。
  • 发展趋势:把方法放回真实场景中,包括交通预测、传染病预测、药物生成等方向。

适合怎么学

  • 如果你之前主要学的是 CNN 和 RNN,这一讲最值得关注的是数据结构变化带来的建模变化,也就是图上的邻接关系如何取代规则位置结构。
  • 学习时建议先把节点、边、邻居聚合和图级表示这些基本对象弄清楚,再去看具体模型名字,否则很容易只记住缩写。
  • 这一讲更适合作为专题入门。看完后如果你确实要做图任务,再继续补消息传递机制、图卷积公式和图学习框架会更顺畅。

在线预览

图神经网络.pdf

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