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Relevant Walk Search:多项式时间算法加速GNN解释

Relevant Walk Search for Explaining Graph Neural Networks

精选理由

做GNN可解释性研究的团队终于有了高效工具——多项式时间算法让GNN-LRP从理论走向大规模应用,做图分析或模型调试的开发者可以直接用开源代码试试。

AI 摘要

图神经网络(GNN)的可解释性对安全、公平和鲁棒性至关重要。GNN-LRP方法通过评估路径相关性提供高阶解释,优于节点/边级解释,但计算复杂度随网络深度指数增长。本文提出基于最大积算法的多项式时间算法,能在神经元级别精确、节点级别近似地找到最相关的K条路径,大幅降低计算成本。实验在流行病学、分子和自然语言基准上验证了算法的可扩展性和实用性。代码已开源。

AI 翻译 · 中文

图神经网络(GNN)的可解释性对安全、公平和鲁棒性至关重要。GNN-LRP方法通过评估路径相关性提供高阶解释,优于节点/边级解释,但计算复杂度随网络深度指数增长。本文提出基于最大积算法的多项式时间算法,能在神经元级别精确、节点级别近似地找到最相关的K条路径,大幅降低计算成本。实验在流行病学、分子和自然语言基准上验证了算法的可扩展性和实用性。代码已开源。

arXiv cs.LGGraph Neural Networks (GNNs) have become important machine learning tools for graph analysis, and its explainability is crucial for safety, fairness, and robustness. Layer-wise relevance propagation for GNNs (GNN-LRP) ev