GraphSAGE 让图神经网络走向大规模与归纳式

GraphSAGE 让图神经网络走向大规模与归纳式

一、开篇:图神经网络的"工业化"时刻

2017 年 6 月,斯坦福大学的三位研究者——William L. Hamilton、Rex Ying、Jure Leskovec——在 NeurIPS 上发表了一篇论文:

Inductive Representation Learning on Large Graphs

论文提出的方法叫GraphSAGE——名字来自SAmple and aggreGatE(采样 + 聚合)。

这篇论文解决了图神经网络当时最棘手的两个问题:

  1. 如何处理大规模图(数十亿节点)
  2. 如何泛化到训练时没见过的新节点(归纳式学习)

当时的困境

2017 年,图卷积网络(GCN)刚刚由 Kipf & Welling 提出(2016 年底),它优雅地把卷积推广到图上,在引文网络分类等任务上取得了很好的效果。

但 GCN 有两个致命局限

局限 1:直推式(Transductive)

GCN 在训练时需要看到整个图——