Multi-teacher learning graph neural network based on feature and graph structure information augmentation

Multi-teacher learning graph neural network based on feature and graph structure information augmentation
Zhang Jiajie1
Guo Yi1,2,3
Wang Jiahui4
1. School of Information Science & Engineering, East China University of Science & Technology, Shanghai 200237, China
2. National Engineering Laboratory for Big Data Distribution & Exchange Technologies, Business Intelligence & Visualization Research Center, Shanghai 200436, China
3. Shanghai Engineering Research Center of Big Data & Internet Audience, Shanghai 200072, China
4. School of Computer & Information Engineering, Shanghai Polytechnic University, Shanghai 201209, China

摘要

In recent years, the powerful representation and modeling capabilities of graph neural networks for graph data have made them widely used in many fields and made breakthroughs. However, the existing models tend to optimize the graph convolution aggregation strategy and network structure and lack the exploration of the prior knowledge of the graph data itself. In response to the above problems, this paper designed a multi-teacher learning graph neural network based on feature information and structural information enhancement through the method of knowledge distillation, which broke the limitations of existing models for data prior knowledge extraction. Given the rich features and structural information behind the graph data, this paper designed the data enhancement methods of node feature and edge respectively. On this basis, knowledge embedding was performed on the original data and the enhanced data through the multi-teacher learning module, so that the student model could learn more prior knowledge about the data. On the Cora, Citeseer, and PubMed datasets, the node classification accuracy increased by 1%, 1.3% and 1.1%, respectively. Experimental results demonstrate that the information-augmented multi-teacher learning model proposed in this paper can effectively capture prior knowledge.

基金项目

上海市科学技术委员会科研计划项目(22DZ1204903,22511104800)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2022.11.0765
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2023年第40卷 第7期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 2013-2018
文章编号: 1001-3695(2023)07-014-2013-06

发布历史

[2023-02-15] Accepted Paper
[2023-07-05] Printed Article

引用本文

张嘉杰, 过弋, 王家辉. 基于特征和图结构信息增强的多教师学习图神经网络 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (7): 2013-2018. (Zhang Jiajie, Guo Yi, Wang Jiahui. Multi-teacher learning graph neural network based on feature and graph structure information augmentation [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (7): 2013-2018. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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