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1. 改进的基于奇异值分解的图卷积网络防御方法
金柯君, 于洪涛, 吴翼腾, 李邵梅, 张建朋, 郑洪浩
《计算机应用》唯一官方网站    2023, 43 (5): 1511-1517.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022040553
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图神经网络(GNN)容易受到对抗性攻击而导致性能下降,影响节点分类、链路预测和社区检测等下游任务,因此GNN的防御方法具有重要研究价值。针对GNN在面对对抗性攻击时鲁棒性差的问题,以图卷积网络(GCN)为模型,提出一种改进的基于奇异值分解(SVD)的投毒攻击防御方法ISVDatt。在投毒攻击场景下,该方法可对扰动图进行净化处理。GCN遭受投毒攻击后,首先筛选并删除特征差异较大的连边使图保持特征光滑性;然后进行SVD和低秩近似操作使扰动图保持低秩性,并完成对它的净化处理;最后将净化后的扰动图用于GCN模型训练,从而实现对投毒攻击的有效防御。在开源的Citeseer、Cora和Pubmed数据集上针对Metattack和DICE(Delete Internally, Connect Externally)攻击进行实验,并与基于SVD、Pro_GNN和鲁棒图卷积网络(RGCN)的防御方法进行了对比,结果显示ISVDatt的防御效果相对较优,虽然分类准确率比Pro_GNN低,但复杂度低,时间开销可以忽略不计。实验结果表明ISVDatt能有效抵御投毒攻击,兼顾算法的复杂度和通用性,具有较高的实用价值。

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