多层次信息聚合的异质网络节点分类方法
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TP181

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山西省哲学社会科学规划课题资助(2022YY212)


Hierarchical information aggregation for node classification in heterogeneous networks
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    摘要:

    针对异质网络中语义与结构信息捕捉不充分导致异质网络节点分类性能不佳的问题,提出一种基于异质信息聚合图卷积网络模型的异质网络节点分类方法.该模型的元路径聚合分支采用分层聚合策略,基于图卷积网络与跳数级注意力机制生成单跳表示,以增强任务相关的跳数信息并抑制噪声,利用一维卷积高效地捕捉序列化元路径信息的局部语义模式,并通过元路径级注意力机制增强任务相关的元路径信息.同时,引入邻域结构聚合分支整合异质网络的局部拓扑信息.通过两个分支协同聚合多层次语义信息和多层次网络结构信息,以提高异质网络表示学习的性能,进而改善异质网络的节点分类性能.在ACM、DBLP和IMDB数据集上的实验结果表明,所提方法能有效改善异质网络的节点分类性能,并且通过消融实验验证了各模块的有效性,为异质网络表示学习提供了一种新的解决方案.

    Abstract:

    To address the challenge of inadequately capturing both semantic and structural features in heterogeneous networks,which often leads to unsatisfactory node classification performance,this paper proposes a novel method based on a hierarchical information aggregation graph convolutional network.The proposed framework employs a dual-branch architecture.In the meta-path aggregation branch,a hierarchical strategy is adopted.Specifically,a graph convolutional network combined with a hop-level attention mechanism generates single-hop representations,thereby enhancing task-relevant information while suppressing noise.Subsequently,a 1D convolution efficiently captures local semantic patterns from serialized meta-path information,followed by a meta-path-level attention mechanism to strengthen task-relevant meta-paths.Simultaneously,the neighborhood structure aggregation branch integrates local topological information from the heterogeneous graph.By collaboratively aggregating multi-level semantic and structural information,the model learns comprehensive node representations,leading to improved classification performance.Experimental results on ACM,DBLP,and IMDB datasets demonstrate the effectiveness of the proposed method.Furthermore,ablation studies verify the contribution of each individual component,offering a promising new approach for representation learning on heterogeneous networks.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈娜,张洁.多层次信息聚合的异质网络节点分类方法[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2026,18(4):500-509
CHEN Na, ZHANG Jie. Hierarchical information aggregation for node classification in heterogeneous networks[J]. Journal of Nanjing University of Information Science & Technology, 2026,18(4):500-509

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