pyG 是基于pytorch 的图神经网络的深度学习框架;
学习链接: torch_geometric.data — pytorch_geometric documentation
用于记录和表示一张图信息的是PyG 当中的 torch_geometric.data.Data 类;
包含5个属性,每一个属性都不是必须的;
x: 用于存储每个节点的特征,形状是[num_nodes, num_node_features];
edge_index: 用于存储节点之间的边,形状是 [2, num_edges]( 使用稀疏的方式存储边关系(edge_index中边的存储方式,有两个list,第 1 个list是边的起始点,第 2 个list是边的目标节点));
pos: 存储节点的坐标,形状是[num_nodes, num_dimensions];
y: 存储样本标签。如果是每个节点都有标签,那么形状是[num_nodes, *];如果是整张图只有一个标签,那么形状是[1, *];
edge_attr: 存储边的特征。形状是[num_edges, num_edge_features];
使用pyG的Data来建图:
- from torch_geometric.data import Data
-
- data = Data(x=x, edge_index=edge_index)
在实际的应用场景中,图的形式多种多样,单纯的使用 x 和 edge index 是无法描述这众多的图结构的;
在 PyG 的Data 类当中,还提供了许多其他属性用于描述图的变量。
实际上,Data对象不仅仅限制于这些属性,我们可以通过data.face来扩展Data,以张量保存三维网格中三角形的连接性;
在Data里包含了样本的 label,这意味和 PyTorch 稍有不同,在PyTorch中,我们重写Dataset的__getitem__(),根据 index 返回对应的样本和 label;
在 PyG 中,我们使用的不是这种写法,而是在get()函数中根据 index 返回torch_geometric.data.Data类型的数据,在Data里包含了数据和 label;
使用`torch_geometric.data.Data`
- import torch
- from torch_geometric.data import Data
- # 由于是无向图,因此有 4 条边:(0 -> 1), (1 -> 0), (1 -> 2), (2 -> 1)
- edge_index = torch.tensor([[0, 1, 1, 2],
- [1, 0, 2, 1]], dtype=torch.long)
- # 节点的特征
- x = torch.tensor([[-1], [0], [1]], dtype=torch.float)
-
- data = Data(x=x, edge_index=edge_index)
注意edge_index中边的存储方式,有两个list,第 1 个list是边的起始点,第 2 个list是边的目标节点。
另一种存储edge_index的方式:
- import torch
- from torch_geometric.data import Data
-
- edge_index = torch.tensor([[0, 1],
- [1, 0],
- [1, 2],
- [2, 1]], dtype=torch.long)
- x = torch.tensor([[-1], [0], [1]], dtype=torch.float)
-
- data = Data(x=x, edge_index=edge_index.t().contiguous())
这种情况edge_index需要先转置然后使用contiguous()方法。
有了Data,我们可以创建自己的Dataset,读取并返回Data。
有了data对象就可以快速开始了,PyG官方提供了许多图神经网络算法的接口

