gCn图神经网络代码

时间: 2023-09-09 20:11:27 浏览: 169
GCN图神经网络的代码如下所示: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class GraphConvolution(nn.Module): def __init__(self, input_dim, output_dim): super(GraphConvolution, self).__init__() self.weight = nn.Parameter(torch.FloatTensor(input_dim, output_dim)) self.bias = nn.Parameter(torch.FloatTensor(output_dim)) def forward(self, adjacency, feature): support = torch.mm(feature, self.weight) output = torch.mm(adjacency, support) + self.bias return output class GcnNet(nn.Module): def __init__(self, input_dim=1433): super(GcnNet, self).__init__() self.gcn1 = GraphConvolution(input_dim, 16) self.gcn2 = GraphConvolution(16, 7) def forward(self, adjacency, feature): h = F.relu(self.gcn1(adjacency, feature)) logits = self.gcn2(adjacency, h) return logits ``` 这段代码定义了一个基于GCN的图神经网络模型。首先,它定义了一个GraphConvolution类,用于实现图卷积运算。在该类中,通过两个参数weight和bias来定义图卷积的权重和偏置。然后,在forward函数中,通过输入的邻接矩阵(adjacency)和特征矩阵(feature)进行图卷积操作,并返回输出结果。接着,定义了一个GcnNet类,该类包含两个GraphConvolution层。在forward函数中,通过两个GraphConvolution层对输入进行图卷积计算,并使用ReLU作为激活函数。最后,返回模型的输出结果。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [图神经网络(二)—GCN-pytorch版本代码详解](https://blog.csdn.net/weixin_44027006/article/details/124100199)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* [GCN-图卷积神经网络算法简单实现(含python代码)](https://blog.csdn.net/weixin_50706330/article/details/127504596)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]
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# GPF ## 一、GPF(Graph Processing Flow):利用图神经网络处理问题的一般化流程 1、图节点预表示:利用NE框架,直接获得全图每个节点的Embedding; 2、正负样本采样:(1)单节点样本;(2)节点对样本; 3、抽取封闭子图:可做类化处理,建立一种通用图数据结构; 4、子图特征融合:预表示、节点特征、全局特征、边特征; 5、网络配置:可以是图输入、图输出的网络;也可以是图输入,分类/聚类结果输出的网络; 6、训练和测试; ## 二、主要文件: 1、graph.py:读入图数据; 2、embeddings.py:预表示学习; 3、sample.py:采样; 4、subgraphs.py/s2vGraph.py:抽取子图; 5、batchgraph.py:子图特征融合; 6、classifier.py:网络配置; 7、parameters.py/until.py:参数配置/帮助文件; ## 三、使用 1、在parameters.py中配置相关参数(可默认); 2、在example/文件夹中运行相应的案例文件--包括链接预测、节点状态预测; 以链接预测为例: ### 1、导入配置参数 from parameters import parser, cmd_embed, cmd_opt ### 2、参数转换 args = parser.parse_args() args.cuda = not args.noCuda and torch.cuda.is_available() torch.manual_seed(args.seed) if args.cuda: torch.cuda.manual_seed(args.seed) if args.hop != 'auto': args.hop = int(args.hop) if args.maxNodesPerHop is not None: args.maxNodesPerHop = int(args.maxNodesPerHop) ### 3、读取数据 g = graph.Graph() g.read_edgelist(filename=args.dataName, weighted=args.weighted, directed=args.directed) g.read_node_status(filename=args.labelName) ### 4、获取全图节点的Embedding embed_args = cmd_embed.parse_args() embeddings = embeddings.learn_embeddings(g, embed_args) node_information = embeddings #print node_information ### 5、正负节点采样 train, train_status, test, test_status = sample.sample_single(g, args.testRatio, max_train_num=args.maxTrainNum) ### 6、抽取节点对的封闭子图 net = until.nxG_to_mat(g) #print net train_graphs, test_graphs, max_n_label = subgraphs.singleSubgraphs(net, train, train_status, test, test_status, args.hop, args.maxNodesPerHop, node_information) print('# train: %d, # test: %d' % (len(train_graphs), len(test_graphs))) ### 7、加载网络模型,并在classifier中配置相关参数 cmd_args = cmd_opt.parse_args() cmd_args.feat_dim = max_n_label + 1 cmd_args.attr_dim = node_information.shape[1] cmd_args.latent_dim = [int(x) for x in cmd_args.latent_dim.split('-')] if len(cmd_args.latent_dim) == 1: cmd_args.latent_dim = cmd_args.latent_dim[0] model = classifier.Classifier(cmd_args) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=args.learningRate) ### 8、训练和测试 train_idxes = list(range(len(train_graphs))) best_loss = None for epoch in range(args.num_epochs): random.shuffle(train_idxes) model.train() avg_loss = loop_dataset(train_graphs, model, train_idxes, cmd_args.batch_size, optimizer=optimizer) print('\033[92maverage training of epoch %d: loss %.5f acc %.5f auc %.5f\033[0m' % (epoch, avg_loss[0], avg_loss[1], avg_loss[2])) model.eval() test_loss = loop_dataset(test_graphs, model, list(range(len(test_graphs))), cmd_args.batch_size) print('\033[93maverage test of epoch %d: loss %.5f acc %.5f auc %.5f\033[0m' % (epoch, test_loss[0], test_loss[1], test_loss[2])) ### 9、运行结果 average test of epoch 0: loss 0.62392 acc 0.71462 auc 0.72314 loss: 0.51711 acc: 0.80000: 100%|███████████████████████████████████| 76/76 [00:07<00:00, 10.09batch/s] average training of epoch 1: loss 0.54414 acc 0.76895 auc 0.77751 loss: 0.37699 acc: 0.79167: 100%|█████████████████████████████████████| 9/9 [00:00<00:00, 34.07batch/s] average test of epoch 1: loss 0.51981 acc 0.78538 auc 0.79709 loss: 0.43700 acc: 0.84000: 100%|███████████████████████████████████| 76/76 [00:07<00:00, 9.64batch/s] average training of epoch 2: loss 0.49896 acc 0.79184 auc 0.82246 loss: 0.63594 acc: 0.66667: 100%|█████████████████████████████████████| 9/9 [00:00<00:00, 28.62batch/s] average test of epoch 2: loss 0.48979 acc 0.79481 auc 0.83416 loss: 0.57502 acc: 0.76000: 100%|███████████████████████████████████| 76/76 [00:07<00:00, 9.70batch/s] average training of epoch 3: loss 0.50005 acc 0.77447 auc 0.79622 loss: 0.38903 acc: 0.75000: 100%|█████████████████████████████████████| 9/9 [00:00<00:00, 34.03batch/s] average test of epoch 3: loss 0.41463 acc 0.81132 auc 0.86523 loss: 0.54336 acc: 0.76000: 100%|███████████████████████████████████| 76/76 [00:07<00:00, 9.57batch/s] average training of epoch 4: loss 0.44815 acc 0.81711 auc 0.84530 loss: 0.44784 acc: 0.70833: 100%|█████████████████████████████████████| 9/9 [00:00<00:00, 28.62batch/s] average test of epoch 4: loss 0.48319 acc 0.81368 auc 0.84454 loss: 0.36999 acc: 0.88000: 100%|███████████████████████████████████| 76/76 [00:07<00:00, 10.17batch/s] average training of epoch 5: loss 0.39647 acc 0.84184 auc 0.89236 loss: 0.15548 acc: 0.95833: 100%|█████████████████████████████████████| 9/9 [00:00<00:00, 28.62batch/s] average test of epoch 5: loss 0.30881 acc 0.89623 auc 0.95132

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