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arXiv 2510.08045cs.LOcs.AIcs.CCcs.LG

验证带有读出层的量化图神经网络是可判定但高度不可行的

Verifying Quantized GNNs With Readout Is Decidable But Highly Intractable

Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格拉斯索科学研究所);Rheinland-Pfälzische Technische Universität (RPTU)(莱茵-普法尔茨技术大学);ENS de Lyon, CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, Inria, LIP, UMR 5668(里昂大学(ENS de Lyon)、国家科学研究中心(CNRS)、里昂第一大学(Université Claude Bernard Lyon 1)、法国国家信息与自动化研究所(Inria)、里昂研究院(LIP)、UMR 5668)

Artem Chernobrovkin, Marco Sälzer, François Schwarzentruber, Nicolas Troquard

AI总结:

本文提出一种逻辑语言用于推理带有全局读出的量化聚合-结合图神经网络(ACR-GNNs),证明其验证任务为(co)NEXPTIME完全问题,表明量化GNN的验证计算上不可行,同时实验显示量化ACR-GNN模型轻量且保持良好精度和泛化能力。

摘要:

我们介绍了一种逻辑语言,用于推理带有全局读出的量化聚合-结合图神经网络(ACR-GNNs)。我们提供了逻辑特征,并利用其证明带有读出的量化GNN的验证任务是(co)NEXPTIME完全的。这一结果表明,量化GNN的验证在计算上是不可行的,促使大量研究致力于确保基于GNN的系统安全。我们还通过实验表明,量化ACR-GNN模型在保持良好精度和泛化能力的同时,具有轻量的特点。

英文摘要:

We introduce a logical language for reasoning about quantized aggregate-combine graph neural networks with global readout (ACR-GNNs). We provide a logical characterization and use it to prove that verification tasks for quantized GNNs with readout are (co)NEXPTIME-complete. This result implies that the verification of quantized GNNs is computationally intractable, prompting substantial research efforts toward ensuring the safety of GNN-based systems. We also experimentally demonstrate that quantized ACR-GNN models are lightweight while maintaining good accuracy and generalization capabilities with respect to non-quantized models.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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