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贵州师范大学学报(自然科学版)2025年第05期:基于图谱域特征的对抗攻击算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姚毅;欧阳瑞琦;欧卫华;熊嘉豪;

单位:贵州师范大学大数据与计算机科学学院;贵州师范大学数学科学学院;

摘要:图神经网络(Graph neural networks,GNNs)通过聚合机制学习节点和边的表征,在图节点分类、子图分割等多种下游任务取得了重大进展,成为近年来国际研究前沿和热点。最近研究结果表明,图神经网络极易受到对抗攻击影响,导致得到错误的结果。然而现有图对抗攻击主要聚焦于降低模型性能,忽略了图的谱域特征,往往得到次优攻击结果。针对此问题,提出一种基于图谱域特征的对抗攻击算法。具体来说,利用图谱域特征值和特征向量计算攻击前后图谱域特征空间偏移量,最大化攻击扰动前后的图谱域输出变化,进而通过投影梯度下降求解得到最优的扰动攻击。3个公开数据集上对比实验结果验证了此方法的可行性和有效性。

关键词:图神经网络;;对抗攻击;;图谱距离;;特征向量

基金资助:国家自然科学基金项目(62262005);; 贵州省高层次创新型人才“百层次”项目(GCC[2023]033);; 贵州省教育厅自然科学研究项目(QJJ[2023]011)