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图神经架构搜索综述

         
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摘要

图数据可以广泛建模事物之间的复杂关系.小到蛋白质中的分子与氨基酸结构,大到世界范围的物流与交通网络;从人类社会的社交网络,到信息空间的互联网,均可统一表示为图数据的形式.图数据中蕴藏着巨大的研究与应用价值.图神经网络是过去几年中图数据上进行机器学习的主要范式.通过在图数据的链接关系上重新定义神经网络架构并实现端到端的学习,图神经网络可以有效处理节点分类、链接预测、图分类等多种图数据分析与挖掘任务.然而,由于图数据的复杂性、图任务的多样性以及图神经网络的复杂程度,人工设计最优的图神经网络架构变得越来越困难,且无法适应开放变化环境.图神经架构搜索,旨在自动化设计针对特定数据集与任务的最优图神经网络架构,应运而生并逐渐受到了学术界和工业界的关注.在本文中,我们对图神经架构搜索这一快速发展的新兴领域进行综述.特别地,我们系统总结并梳理了目前已公开发表的四十余篇图神经架构搜索算法,并从搜索空间、搜索策略、模型性能评估策略以及其他特点对已有算法进行了全面的分类、对比与评述,并从实验上对上述算法进行了归纳.此外,我们还对近期的图神经架构搜索研究趋势进行了评述.最后,我们分享了对图神经架构搜索未来研究方向的看法.

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