The design of Graph Neural Networks (GNNs) that operate on both homophilous and heterophilous graphs has received research attention in recent years. Existing heterophilous GNNs, particularly those designed in the spatial domain, lack a convincing theoretical or physical motivation. Inspired by an old-fashioned spring network model, we propose the Graph Spring Network (GSN), a universal GNN model that works for homophilous and heterophilous graphs. We show that the GSN framework can interpret many GNN models from the perspective of potential energy minimization of a spring network with respect to various metrics, which entrusts strong physical motivations to these models. We also conduct experiments to demonstrate the performance of our GSN model on real-world datasets.


翻译:近年来,利用同种和异种图形运作的图形神经网络的设计受到研究关注,现有的超异性GNN,特别是在空间领域设计的那些,缺乏令人信服的理论或物理动机。在老式春季网络模型的启发下,我们提议采用图形春季网络(GNN),这是一个通用的GNN模型,用于同种和异种图形。我们表明,GNN框架可以从弹簧网络对各种指标的潜在能源最小化的角度来解释许多GNN模型,因为各种指标都赋予这些模型强大的物理动机。我们还进行实验,以展示我们在现实世界数据集上全球GN模型的性能。

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