圖神經網路 是什麼?

Graph Neural Network — 圖神經網路 的完整解釋

圖神經網路(GNN)是一種用於處理圖結構資料的深度學習模型,能學習節點、邊和圖的表示,並用於節點分類、連結預測和圖分類等任務。

容易混淆

GNN vs CNN CNN 擅長格狀資料,例如圖片 GNN 擅長圖結構資料,例如社群或分子 最關鍵的區別是網格,還是任意關係網

GNN vs 一般嵌入表示 一般嵌入主要把物件向量化 GNN 會把鄰居關係也一起納入 最關鍵的區別是只看自己,還是連鄰居一起看

記住這句就好

點和線一起學。

實際案例

推薦系統 如果你想根據朋友關係或商品關聯推薦內容,GNN 可以把節點和邊的資訊一起用上。

藥物分子分析 化學分子本身就是圖,GNN 很適合拿來預測分子的性質或反應結果。

算法與應用

常見做法是訊息傳遞,也就是讓每個節點從鄰居聚合資訊。 圖一大就會很吃資源,所以抽樣、分層和分散式訓練都很重要。

情境判斷

Q1: 你要找「朋友的朋友也常買什麼」,會想到什麼模型? → GNN 很合適,因為它能把關係鏈一起學進去。

Q2: 你只有單張商品圖和標籤,沒有關係資料,還適合直接上 GNN 嗎? → 通常不適合,因為 GNN 的優勢建立在關係結構上。

相關術語

常見問題

GNN 一定比 CNN 強嗎?

不是,資料型態不同,適用場景也不同。

大圖一定能直接跑嗎?

不一定,常要先採樣或分塊。

GNN 只能做分類嗎?

不是,也能做連結預測和圖分類。