图机器学习(GML)是一个快速发展的领域，它将机器学习的强大功能与图形形式的数据表示相结合。以图形式表示的数据，图也是对复杂系统建模的强大工具，因为它们可以捕获不同实体之间的关系和交互。
本文就来了解图机器学习与传统方法相比的优势，以及几个流行的图机器学习算法。
图机器学习与传统方法相比的优势
图机器学习(GML)通常被认为优于经典机器学习，原因有以下几个：
1.处理复杂关系：图形是表示实体之间复杂关系的自然方式。GML算法旨在利用此属性，并且可以处理使用传统方法难以或不可能表示的关系。
2.处理缺失数据：在图形数据中，缺失数据或不完整信息是很常见的。GML算法对此类数据具有鲁棒性，并且仍然可以提取有意义的见解。
3.处理大规模数据：图形可能非常大，传统的机器学习算法可能难以处理如此大的数据集。另一方面，GML算法专为处理大规模图形数据而设计，可以扩展到数百万个节点和边。
4.处理非欧几里得数据：图是非欧几里得数据，这意味着两个节点之间的距离并不总是相同的。GML算法可以处理此类数据。
5.处理动态数据：GML算法可以处理这些动态变化并可以适应新数据，并提供更新的见解。
6.处理非结构化数据：图形可用于表示非结构化数据，例如文本、图像和音频。GML算法可以从此类数据中提取信息，并可用于自然语言处理、图像识别和语音识别等应用。
几种流行的GML算法
1.图卷积网络(GCN)
最流行的GML算法类型之一，GCN是一种专门为图形数据设计的神经网络，它使用卷积层从图中提取局部特征，然后使用全连接层对图的属性进行分类或预测。
2.图注意力网络(GAT)
GAT与GCN类似，但它们使用注意力机制来权衡图中不同节点的重要性。这使模型可以专注于图形中最相关的部分，从而可以提高其性能。
3.图自动编码器(GAE)
GAE是一种神经网络，用于对图形数据进行无监督学习。它使用编码器和解码器网络来学习图形的低维表示，可用于聚类或可视化等任务。
4.基于随机游走的方法
基于随机游走的方法也是一类重要的GML算法。这些方法基于模拟图上的随机游走并使用生成的节点序列来学习图的结构或属性的想法。这类方法包括PageRank、Personalized PageRank、DeepWalk、Node2Vec等。
