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HGNNv2: Stable Hypergraph Neural Networks

delete2026-01-12
delete0
PRE
AI
Y
Yue Gao
J
Jielong Yan
Y
Yifan Feng
X
Xiangmin Han
S
Shihui Ying
Z
Zongze Wu
胡晗 封面图
胡晗 (Han Hu)
DOI:10.1109/TPAMI.2026.3652225delete
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摘要

摘要

En 中文
超图神经网络(HGNNs)是分析高阶关系数据广泛使用的模型。HGNNs随着层数增加会迅速出现性能退化。超图动态系统(HDS)是应对这一挑战的潜在方法。然而,超图动态系统局限于一个时间连续的各向同性模型,缺乏超图结构空间中的位置信息。相比之下,各向异性扩散能够捕捉顶点间的结构空间差异,比各向同性扩散能更精确地表示超图结构中的信息传播过程。本文引入HGNNv2,一种稳定的超图神经网络,它被构建为一个以偏微分方程(PDE)为基础的超图动态系统。该模型引入了一个位置感知的各向异性扩散项和一个外部控制项。我们进一步提出顶点根植子树方法来确定各向异性扩散强度。HGNNv2具有以下性质:结构空间中占据等效位置的顶点共享等效的结构标签和位置特征。在6个超图数据集和3个图数据集上的实验表明,HGNNv2优于所有12种对比方法。HGNNv2即使在噪声条件下也能实现稳定的最终表示和任务准确率。与采用各向同性扩散的超图动态系统相比,HGNNv2使用更少的层数即可达到稳定性能。我们提供了特征可视化来阐述表示的演变过程。
Keyword:
Hypergraph
hypergraph neural network
HGNNv2
hypergraph dynamic system

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IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence
IF:
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