【图神经网络——消息传递】

本文主要是介绍【图神经网络——消息传递】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

画图先：

导包：

import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
import torch
from torch_geometric.nn import MessagePassing

画图：

# 创建有向图
G = nx.DiGraph()# 添加四个节点
nodes = [0,1,2,3]
G.add_nodes_from(nodes)# 添加每个节点的属性
node_attributes = {0:'[1,2]', 1:'[2,3]', 2:'[8,3]', 3:'[2,4]'}
nx.set_node_attributes(G,node_attributes,'embeddings')# 添加边（使用edge_index)
edge_index = [(0,0),(0,1),(1,2),(2,1),(2,3),(3,2)]
G.add_edges_from(edge_index)# 获取节点标签
node_labels = nx.get_node_attributes(G,'embeddings')pos = nx.spring_layout(G)# 绘制图
nx.draw(G,pos,with_labels=False,node_size=900,node_color ='skyblue',font_size=15,font_color='black')# 在节点旁边添加节点属性
nx.draw_networkx_labels(G,pos,font_color='black',labels={k:f'{k}:{v} ' for k,v in node_labels.items()})

实现消息传递：

创建与上面所创建的图一致的数据

x = torch.tensor([[1,2],[2,3],[8,3],[2,4]])
edge_index = torch.tensor([[0,0,1,2,2,3],[0,1,2,1,3,2]
])

举两个不同的消息传递例子，方便理解。

例子一：

class MessagePassingLayer(MessagePassing):def __init__(self):super(MessagePassingLayer,self).__init__(aggr='max')def forward(self,x,edge_index):return self.propagate(edge_index=edge_index,x=x)def message(self,x_i, x_j):# 中心节点特征,也就是向量print(x_i)# 邻居节点特征print(x_j)return x_jmessagePassingLayer = MessagePassingLayer()
output = messagePassingLayer(x,edge_index)
print(output)
plt.show()

输出如下：
tensor([[1, 2], 这个是中心节点的特征
[2, 3],
[8, 3],
[2, 3],
[2, 4],
[8, 3]])
tensor([[1, 2], 这个是邻居节点的特征
[1, 2],
[2, 3],
[8, 3],
[8, 3],
[2, 4]])
tensor([[1, 2], 这个是进行消息传递后的中心节点的特征。
[8, 3],
[2, 4],
[8, 3]])

例子二：

class MessagePassingLayer(MessagePassing):def __init__(self):super(MessagePassingLayer,self).__init__(aggr='add')def forward(self,x,edge_index):return self.propagate(edge_index=edge_index,x=x)def message(self,x_i, x_j):# 中心节点特征,也就是向量print(x_i)# 邻居节点特征print(x_j)return (x_i+x_j)messagePassingLayer = MessagePassingLayer()
output = messagePassingLayer(x,edge_index)
print(output)
plt.show()

输出如下：
tensor([[1, 2],
[2, 3],
[8, 3],
[2, 3],
[2, 4],
[8, 3]])
tensor([[1, 2],
[1, 2],
[2, 3],
[8, 3],
[8, 3],
[2, 4]])
tensor([[ 2, 4],
[13, 11],
[20, 13],
[10, 7]])

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