PG-DERN 解读:少样本学习、 双视角编码器、 关系图学习网络

news2024/11/18 5:12:41

本文提出了一种用于 分子属性预测少样本学习(Few-shot Learning) 模型—— PG-DERN,该模型结合了 双视角编码器(Dual-view Encoder)关系图学习网络(Relation Graph Learning Network)

双视角编码器模块:提出了一种双视角编码器模块,旨在从节点和子图两个不同的角度学习图嵌入。这两个视角编码器互补彼此的结构信息,进行特征增强。为了确保双视角编码器的稳定性,

关系图学习模块:提出了一种关系图学习模块,通过分子之间的相似性构建关系图。在关系图上,分子的特征信息可以传播,允许分子从其他分子中学习到更多的监督信息,从而增强分子特征的鲁棒性。

图C展示了增强图嵌入预测模块的架构。该模块用于根据增强后的图嵌入 z^τ,i\hat{z}_{\tau,i}z^τ,i​ 进行预测,主要由三个主要组成部分:节点视图嵌入、整体图嵌入和子图视图嵌入,每个嵌入都通过一个多层感知机(MLP)进行处理,并输出对应的预测结果。

图D展示了属性引导特征增强模块的架构。该模块的设计目的是通过在少样本学习的场景中增强特征表示,使得模型能够更好地从相似属性的分子中学习信息。具体而言,模块通过计算属性之间的相似性,将从其他具有相似属性的分子中转移的信息增强到新的分子特征中,从而改善模型在新属性上的预测性能。

基于图神经网络(GNN)的分子表示学习架构,分为节点视图编码器(Node-view Encoder)和子图视图编码器(Subgraph-view Encoder)两个模块。具体来说,该架构采用了图神经网络(GNN)来处理分子结构并生成不同层次的图嵌入(Graph Embedding)。

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