实现一个最简单的从raw graph - Explainer -> subgraph -Predictor -> y 的pipeline, 其中Explainer 和Predictor 都用最基本的GCN模型就行。
时间: 2024-12-06 13:23:23 浏览: 13
clj-graph-visualizer:一个Clojure项目以可视化图形
在Python中,你可以使用PyTorch Geometric (PyG)库来构建一个基于图卷积网络(Graph Convolutional Networks, GCN)的简单管道,该管道用于解释和预测从原始图到目标变量的过程。以下是基本步骤:
1. **数据预处理**:
- 导入必要的库如`torch_geometric`, `torch`, `numpy`等。
```python
import torch
from torch_geometric.data import Data, DataLoader
```
2. **Explainer(解释器)部分**:
使用GCN作为基础模型,例如,你可以使用PyG的`GCNConv`层。假设你有一个名为`ExplainerNet`的模型。
```python
class ExplainerNet(torch.nn.Module):
def __init__(self):
super().__init__()
self.conv1 = GCNConv(dataset.num_node_features, 16)
self.conv2 = GCNConv(16, 1)
def forward(self, data):
x, edge_index = data.x, data.edge_index
x = F.relu(self.conv1(x, edge_index))
x = self.conv2(x, edge_index)
return x
```
假设`dataset`是一个包含节点特征、边信息的数据集。
3. **训练Explainer**:
加载数据,定义损失函数和优化器,然后训练模型。
```python
explainer = ExplainerNet()
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
explainer.to(device)
criterion = torch.nn.MSELoss()
optimizer = torch.optim.Adam(explainer.parameters(), lr=0.01)
for epoch in range(num_epochs):
# ... 数据加载、前向传播、损失计算和反向传播
```
4. **subgraph生成和Predictor(预测器)部分**:
对于生成子图,你可以选择重要的节点或邻域,这取决于你的需求。可以使用`data.subgraph`或者自定义方法来提取关键部分。
5. **训练Predictor**:
用Explainer得到的特征表示替换原始数据的部分节点特征,创建一个新的`Data`实例,并训练另一个GCN模型(Predictor)。
```python
predictor = AnotherGCNNet() # 可能需要调整参数和结构
predictor.to(device)
# ... 训练predictor
```
6. **预测阶段**:
在测试或新数据上应用Predictor。
```python
test_loader = DataLoader(test_data, batch_size=...)
with torch.no_grad():
predictions = predictor(predictor_model(explainer(data))) # 根据实际数据加载情况调整
```
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