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編輯推薦

適讀人群 ：本書適合高年級(jí)本科生和研究生、博士后研究人員、講師以及行業(yè)從業(yè)者閱讀與參考。

前沿：圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)科學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域新興的發(fā)展方向，被稱作圖上的深度學(xué)習(xí)，有望推動(dòng)第三代人工智能的順利發(fā)展。

豐富：綜述圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論、模擬算法、研究前沿以及廣泛和新興的應(yīng)用場(chǎng)景

深入：摒棄簡(jiǎn)單介紹概念與框架的思維，深入分析圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀以及未來的調(diào)整與機(jī)遇，幫助專業(yè)人士和初學(xué)者知其然知其所以然

力薦：囊括國(guó)內(nèi)AI界半壁江山的大咖聯(lián)袂推薦

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書致力于介紹圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和算法、研究前沿以及廣泛和新興的應(yīng)用，涵蓋圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛主題，從基礎(chǔ)到前沿，從方法到應(yīng)用，涉及從方法論到應(yīng)用場(chǎng)景方方面面的內(nèi)容。全書分為四部分：第一部分介紹圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念；第二部分討論圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成熟的方法；第三部分介紹圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)典型的前沿領(lǐng)域；第四部分描述可能對(duì)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)未來研究比較重要和有前途的方法與應(yīng)用的進(jìn)展情況。

本書適合高年級(jí)本科生和研究生、博士后研究人員、講師以及行業(yè)從業(yè)者閱讀與參考。

作者簡(jiǎn)介

吳凌飛博士

畢業(yè)于美國(guó)公立常春藤盟校之一的威廉與瑪麗學(xué)院計(jì)算機(jī)系。目前他是Pinterest公司主管知識(shí)圖譜和內(nèi)容理解的研發(fā)工程經(jīng)理。曾任京東硅谷研究中心的首席科學(xué)家和IBM Thomas J. Vatson Research Centerl的高級(jí)研究員。主要研究方向是機(jī)器學(xué)習(xí)、表征學(xué)習(xí)和自然語言處理的有機(jī)結(jié)合，在圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用方面有深入研究。他在機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的著名會(huì)議或期刊上發(fā)表100多篇論文。

崔鵬博士

清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系終身副教授。于2010年在清華大學(xué)獲得博士學(xué)位。研究興趣包括數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和多媒體分析，擅長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)表示學(xué)習(xí)、因果推理和穩(wěn)定學(xué)習(xí)、社會(huì)動(dòng)力學(xué)建模和用戶行為建模等。他在機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的著名會(huì)議或期刊上發(fā)表100多篇論文。

裴健博士

杜克大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系教授。他是數(shù)據(jù)科學(xué)、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究人員。他擅長(zhǎng)為新型數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用開發(fā)有效的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，并將其研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和商業(yè)實(shí)踐。自2000年以來，他已經(jīng)出版一本教科書、兩本專著，并在眾多具有影響力的會(huì)議或期刊上發(fā)表300多篇論文。

趙亮博士

埃默里大學(xué)計(jì)算科學(xué)系助理教授。曾在喬治梅森大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)系和計(jì)算機(jī)科學(xué)系擔(dān)任助理教授。于2016年在弗吉尼亞理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系獲得博士學(xué)位。研究興趣包括數(shù)據(jù)挖掘、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，在時(shí)空和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘、圖深度學(xué)習(xí)、非凸優(yōu)化、事件預(yù)測(cè)和可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)等方面有深入研究。

精彩書評(píng)

本書詳細(xì)地介紹了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一新興的、快速發(fā)展的研究領(lǐng)域。

——韓家煒

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校計(jì)算機(jī)系教授，ACM院士、IEEE院士

本書對(duì)圖表征學(xué)習(xí)進(jìn)行了綜述，由這一領(lǐng)域的學(xué)者團(tuán)隊(duì)編撰完成，是想了解圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生、研究人員和實(shí)踐者的參考之作。

——沈向洋

ACM院士、IEEE院士、美國(guó)工程院院士、英國(guó)皇家工程科學(xué)院國(guó)際院士，微軟研究院前技術(shù)和研究執(zhí)行副總裁

作為深度學(xué)習(xí)的前沿領(lǐng)域，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在組合概率機(jī)器學(xué)習(xí)和符號(hào)推理方面具有強(qiáng)大潛力。它在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)范式和知識(shí)驅(qū)動(dòng)范式之間架起了溝通的橋梁，有望促進(jìn)第三代人工智能的發(fā)展。本書以富有洞察力的方式介紹了GNN，內(nèi)容涉及從基礎(chǔ)知識(shí)到前沿發(fā)展，從算法基礎(chǔ)到應(yīng)用探討。對(duì)于任何想要學(xué)習(xí)和了解圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)家、工程師和學(xué)生來說，本書是頗具價(jià)值的參考資料。

——張鈸

清華大學(xué)教授，中國(guó)科學(xué)院院士

作為深度學(xué)習(xí)的一個(gè)重要領(lǐng)域，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近年來取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這本由業(yè)界專業(yè)人士撰寫的作品涵蓋了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)和應(yīng)用的方方面面。相信這是一本大家會(huì)想閱讀的書。強(qiáng)烈推薦！

——李航

字節(jié)跳動(dòng)人工智能實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前人工智能的熱門領(lǐng)域之一。本書由國(guó)際數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域?qū)W者、加拿大皇家學(xué)會(huì)院士裴健教授和CCF-IEEECS青年科學(xué)家獎(jiǎng)獲得者崔鵬教授等領(lǐng)銜出版。英文版已由施普林格出版社推出，中文版將為國(guó)內(nèi)感興趣的讀者提供閱讀學(xué)習(xí)的便利，很有參考價(jià)值，值得關(guān)注。

——周志華

南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任兼人工智能學(xué)院院長(zhǎng)，歐洲科學(xué)院外籍院士

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)科學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域新興的發(fā)展方向。本書作者是這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家，他們探討了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)、算法設(shè)計(jì)和實(shí)踐案例。這是一本好書，我強(qiáng)烈推薦！

——楊強(qiáng)

香港科技大學(xué)講座教授，AAAI、ACM等學(xué)會(huì)會(huì)員，加拿大皇家科學(xué)院、加拿大工程院院士

本書由領(lǐng)域?qū)W者團(tuán)隊(duì)編撰，對(duì)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)不同主題進(jìn)行了廣泛覆蓋。通過本書，讀者可以一覽圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全貌、快速開展前沿研究或?qū)⒅涞赜趯?shí)際應(yīng)用。

——張成奇

悉尼科技大學(xué)副校長(zhǎng)，人工智能杰出教授

本書是當(dāng)前介紹圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面非常深入的書籍之一，由該領(lǐng)域的學(xué)者編撰，是優(yōu)秀的參考和學(xué)習(xí)資料。

——俞士綸

伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校講席教授，ACM會(huì)員，IEEE會(huì)員

本書詳細(xì)地介紹了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為在大型圖數(shù)據(jù)上更深一步研究及探尋快而準(zhǔn)的方法提供了不可缺少的基礎(chǔ)和方向。

——于旭（Jeffrey Xu Yu）

香港中文大學(xué)教授

深度學(xué)習(xí)時(shí)代，圖計(jì)算與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)天然地結(jié)合到一起。圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為人工智能的發(fā)展注入了新動(dòng)力，同時(shí)也成為熱門的領(lǐng)域之一，在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。本書對(duì)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)、前沿技術(shù)以及應(yīng)用做了講解，是圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究者以及實(shí)踐者優(yōu)秀的參考資料。

——葉杰平

密歇根大學(xué)終身教授，IEEE會(huì)員

近年來，圖深度學(xué)習(xí)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到很多人工智能的研究領(lǐng)域，并取得了成功。本書總結(jié)了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法和理論基礎(chǔ)，廣泛介紹了各種圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前沿研究方向，并精選了10個(gè)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用的行業(yè)。這是一本優(yōu)秀的深度學(xué)習(xí)教科書！

——熊輝

香港科技大學(xué)（廣州）講座教授，AAAS會(huì)員，IEEE會(huì)員

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)具有巨大潛力的研究方向，近年來受到廣泛關(guān)注。本書作者是該領(lǐng)域的學(xué)者，具有學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他們通過這本書從概念、算法到應(yīng)用豐富介紹了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)。強(qiáng)烈推薦對(duì)這個(gè)領(lǐng)域感興趣的學(xué)生、工程師與研究人員閱讀！

——謝幸

微軟亞洲研究院首席研究員，CCF會(huì)士，IEEE會(huì)員

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一類基于深度學(xué)習(xí)的處理圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的方法，在推薦系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺、生物制藥等眾多科學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能。本書由該領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)者傾力打造，從圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)出發(fā)，著重介紹了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究前沿和新興應(yīng)用。圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方興未艾，本書內(nèi)容厚重，是從事該領(lǐng)域研究的科研人員和學(xué)生優(yōu)秀的參考書。

——文繼榮

中國(guó)人民大學(xué)教授，信息學(xué)院院長(zhǎng)，高瓴人工智能學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)

圖機(jī)器學(xué)習(xí)是當(dāng)前機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域熱門的研究方向之一。本書針對(duì)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)、發(fā)展、前沿以及應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致介紹，是圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域值得深入學(xué)習(xí)的佳作。

、——陶大程

京東探索研究院院長(zhǎng)，京東集團(tuán)高級(jí)副總裁，澳大利亞科學(xué)院院士

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)把深度學(xué)習(xí)和圖結(jié)構(gòu)融合起來，是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域過去幾年重要的理論發(fā)展之一，在金融科技、搜索推薦、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛和重要的應(yīng)用。本書由該領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)者編撰，是研究人員、學(xué)生和業(yè)界實(shí)踐者學(xué)習(xí)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一本參考圖書。

——漆遠(yuǎn)

復(fù)旦大學(xué)浩清教授、博導(dǎo)，AI3研究院院長(zhǎng)，前阿里巴巴副總裁及螞蟻集團(tuán)首席AI科學(xué)家

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域。本書涉及圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念、基礎(chǔ)和應(yīng)用，非常適合對(duì)此領(lǐng)域感興趣的讀者閱讀。

——?jiǎng)g

亞利桑那州立大學(xué)教授，ACM會(huì)員，IEEE會(huì)員

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種新興技術(shù)，近年來受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。本書由4位工作在此領(lǐng)域前沿的杰出學(xué)者編撰，內(nèi)容涵蓋了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)概念、技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域以及與產(chǎn)業(yè)結(jié)合的進(jìn)展。受益于作者在該領(lǐng)域的深厚積累，本書為圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究人員提供了全局視角，既適合對(duì)此領(lǐng)域感興趣的初學(xué)者，其模塊化的結(jié)構(gòu)也適合對(duì)該領(lǐng)域有一定積累的學(xué)者針對(duì)某一內(nèi)容進(jìn)行深入研究。

——林學(xué)民

上海交通大學(xué)講席教授，歐洲科學(xué)院院士，IEEE會(huì)員，AAIA會(huì)員

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為圖數(shù)據(jù)分析處理的基本工具。本書深入介紹了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)和研究前沿，可作為有關(guān)科研人員、開發(fā)者和師生的重要參考書。

——李飛飛

阿里巴巴集團(tuán)副總裁，IEEE會(huì)員

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前AI領(lǐng)域的重要前沿方向之一，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。本書由相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)者編撰而成，系統(tǒng)性地總結(jié)了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，內(nèi)容涵蓋了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)方法和前沿應(yīng)用。2021年英文書出版時(shí)我就關(guān)注到這本書，現(xiàn)在很高興看到中文版即將出版。對(duì)于國(guó)內(nèi)研究和應(yīng)用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)人士和初學(xué)者來說，本書是一本很棒的參考書。

——崔斌

北京大學(xué)教授

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)深度學(xué)習(xí)的重要拓展和延伸。本書由專業(yè)學(xué)者編著，系統(tǒng)地介紹了該領(lǐng)域的基礎(chǔ)問題、前沿算法和應(yīng)用場(chǎng)景。編者對(duì)章節(jié)之間的邏輯關(guān)系給出了清晰的梳理和導(dǎo)讀，對(duì)初入該領(lǐng)域和具有一定基礎(chǔ)的讀者均具有重要的學(xué)習(xí)和參考價(jià)值。

——陳恩紅

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器學(xué)習(xí)非常熱門的領(lǐng)域之一。本書是非常好的學(xué)習(xí)資源，內(nèi)容涵蓋圖表征學(xué)習(xí)的廣泛主題和應(yīng)用。

——Jure Leskovec

斯坦福大學(xué)副教授

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，已在科學(xué)和工業(yè)界掀起風(fēng)暴?，F(xiàn)在正是加入這一行動(dòng)的時(shí)機(jī)——這本書無論對(duì)新人還是經(jīng)驗(yàn)豐富的從業(yè)者而言是很好的資源！書中的內(nèi)容由這一領(lǐng)域的學(xué)者團(tuán)隊(duì)精心撰寫而成。

——Petar Velikovi

DeepMind高級(jí)研究科學(xué)家

目錄

第 一部分 引言

第 1章 表征學(xué)習(xí) 2

1.1 導(dǎo)讀 2

1.2 不同領(lǐng)域的表征學(xué)習(xí) 3

1.2.1 用于圖像處理的表征學(xué)習(xí) 3

1.2.2 用于語音識(shí)別的表征學(xué)習(xí) 5

1.2.3 用于自然語言處理的表征學(xué)習(xí) 7