请利用pytorch框架写一个最基础的图神经网络模型的代码

时间: 2023-09-04 10:04:01 浏览: 112
### 回答1: 示例代码:import torch import torch.nn as nn# 定义输入与输出维度 input_dim = 784 output_dim = 10# 定义模型 model = nn.Sequential( nn.Linear(input_dim, 32), nn.ReLU(), nn.Linear(32, output_dim), nn.Softmax(dim=1) )# 定义损失函数 criterion = nn.CrossEntropyLoss()# 定义优化器 optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters()) ### 回答2: 以下是使用PyTorch框架编写的一个基本的图神经网络(Graph Convolutional Network, GCN)模型的代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class GCN(nn.Module): def __init__(self, input_dim, hidden_dim, output_dim): super(GCN, self).__init__() self.linear1 = nn.Linear(input_dim, hidden_dim) self.linear2 = nn.Linear(hidden_dim, output_dim) self.activation = nn.ReLU() def forward(self, adjacency_matrix, features): # 第一层图卷积 hidden = self.linear1(torch.matmul(adjacency_matrix, features)) hidden = self.activation(hidden) # 第二层图卷积 output = self.linear2(torch.matmul(adjacency_matrix, hidden)) output = self.activation(output) return output # 定义输入数据 adjacency_matrix = torch.tensor([[0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 0]]) # 图的邻接矩阵 features = torch.tensor([[1, 0], [0, 1], [1, 1]]) # 图中每个节点的特征 # 定义模型,并进行前向传播 input_dim = features.shape[1] hidden_dim = 16 output_dim = 8 model = GCN(input_dim, hidden_dim, output_dim) predictions = model(adjacency_matrix, features) print(predictions) ``` 此代码示例实现了一个简单的GCN模型,包含两层图卷积层和ReLU激活函数。输入数据由邻接矩阵和节点特征组成,并通过模型的前向传播函数得到预测输出。请根据需要适当修改参数和模型结构。 ### 回答3: import torch from torch import nn from torch.nn import functional as F from torch_geometric.nn import GCNConv class GraphConvNet(nn.Module): def __init__(self, num_features, num_classes): super(GraphConvNet, self).__init__() self.conv1 = GCNConv(num_features, 16) self.conv2 = GCNConv(16, num_classes) def forward(self, x, edge_index): x = self.conv1(x, edge_index) x = F.relu(x) x = self.conv2(x, edge_index) return torch.log_softmax(x, dim=1) # 定义输入特征维度和目标类别数量(仅作示例) num_features = 64 num_classes = 10 # 创建模型实例 model = GraphConvNet(num_features, num_classes) # 定义输入数据(仅作示例) x = torch.randn((100, num_features)) edge_index = torch.rand((2, 200)).long() # 运行模型推理 logits = model(x, edge_index) # 打印输出 print(logits)
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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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