时空图神经网络在物联网中的应用综述

来源：计算机工程与应用杂志2025年第5期北京时间：

作者：张建伟, 陈旭, 王叔洋, 景永俊, 宋吉飞

单位：1.北方民族大学 计算机科学与工程学院，银川 750030；2.北方民族大学 电气信息工程学院，银川 750030；3.国家新型互联网交换中心，宁夏 中卫 755001

摘要：随着物联网在各个领域物理设备的发展，产生的大量数据给当前数据处理方法带来了挑战。深度学习模型具备处理大规模和高维度数据的能力，已逐渐应用于物联网不同领域。时空图神经网络作为一种处理图结构数据的深度学习模型，能够对物联网中的拓扑结构和时间信息进行建模，并在物联网预测任务中展现出优秀性能。介绍了物联网中的时间相关性和空间相关性，以及不同时空网络架构的构建方法，并基于空间相关性的不同，将时空图神经网络分为时空图卷积网络和时空图注意力网络。进一步分析了时空图卷积网络和时空图注意力网络在物联网中的应用，主要包括交通、环境和能源领域。最后，探讨了时空图神经网络在物联网应用中面临的挑战和未来的研究方向。

关键词：物联网,深度学习,时空图神经网络,图结构数据