A Comprehensive Benchmark on Spectral GNNs: The Impact on Efficiency, Memory, and Effectiveness
Notice bibliographique
Résumé
With recent advancements in graph neural networks (GNNs), spectral GNNs have received increasing popularity by virtue of their ability to retrieve graph signals in the spectral domain. These models feature uniqueness in efficient computation as well as rich expressiveness, which stems from advanced management and profound understanding of graph data. However, few systematic studies have been conducted to assess spectral GNNs, particularly in benchmarking their efficiency, memory consumption, and effectiveness in a unified and fair manner. There is also a pressing need to select spectral models suitable for learning specific graph data and deploying them to massive web-scale graphs, which is currently constrained by the varied model designs and training settings. In this work, we extensively benchmark spectral GNNs with a focus on the spectral perspective, demystifying them as spectral graph filters. We analyze and categorize 35 GNNs with 27 corresponding filters, spanning diverse formulations and utilizations of the graph data. Then, we implement the filters within a unified spectral-oriented framework with dedicated graph computations and efficient training schemes. In particular, our implementation enables the deployment of spectral GNNs over million-scale graphs and various tasks with comparable performance and less overhead. Thorough experiments are conducted on the graph filters with comprehensive metrics on effectiveness and efficiency, offering novel observations and practical guidelines that are only available from our evaluations across graph scales. Different from the prevailing belief, our benchmark reveals an intricate landscape regarding the effectiveness and efficiency of spectral graph filters, demonstrating the potential to achieve desirable performance through tailored spectral manipulation of graph data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».