neural-structured-learning

给模型加图关系与对抗约束,少标注也能训得更准

开源 free 模型训练
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GitHub 星标 ★ 1011
维护状态 活跃
是否开源 是
定价模式 free

项目预览

项目数据

分类模型训练
开发团队tensorflow
所属国家
定价模式free
价格说明开源免费,TensorFlow 官方库
访问状态
是否开源是
开源协议Apache-2.0
主要语言Python
技术栈/模型adversarial-learning,graph-learning,keras,neural-networks,regularization,structured-signals,tensorflow
GitHub 星标★ 1011
30天Star增速
HF 下载量
上线时间2019-08-27 00:00:00
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综合评分
收录时间2026-10-12
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项目介绍

Neural Structured Learning(NSL)是 Google 开源的 TensorFlow 扩展库,用于在神经网络训练中引入结构化信号。传统训练只依赖样本特征和标签,而 NSL 允许把样本之间的图关系(如相似度图、知识图谱)或对抗扰动作为额外正则项加入损失函数,从而提升模型在标注稀缺场景下的泛化能力。核心能力包括:图正则化训练(利用有/无标签样本的邻接关系)、对抗学习(通过对抗样本增强鲁棒性)、以及 Keras 层与 TensorFlow 估算器集成。它解决的是半监督学习、噪声标签、小样本场景下模型容易过拟合或欠拟合的问题,让开发者无需自行实现复杂的图损失或对抗训练循环,即可在现有模型上叠加结构化约束。

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使用教程

—

难度:入门 约 10 分钟 部署方式:库/依赖 3 步

环境要求

  • Python 环境(README 未限定具体版本)
  • TensorFlow 1.15 或更高版本
  • TensorFlow 2.x 可用,但不能使用 v2.1(该版本存在与 NSL 不兼容的 bug)
  • pip 包管理工具

安装与启动步骤

  1. 1检查 TensorFlow 版本

    NSL 依赖 TensorFlow,必须为 1.15 或更高版本;如果当前是 TF v2.1 需先升级或降级,否则不兼容。

    pip show tensorflow
  2. 2安装 NSL 包

    使用官方预编译的 pip 包安装,这是 README 给出的唯一直接安装方式。

    pip install neural-structured-learning
  3. 3确认安装成功

    查看已安装的包信息;如需在其它环境安装或从源码构建,请查阅 README 指向的 g3doc/install.md 安装指南。

    pip show neural-structured-learning

如何确认成功

执行 pip show neural-structured-learning 能正常输出包名、版本与安装位置,即表示库已装入当前 Python 环境。

常见问题

Q:NSL 支持哪些 TensorFlow 版本?

A:需要 TensorFlow 1.15 或更高版本;同时支持 TensorFlow 2.x,但唯独不支持 v2.1,因为该版本存在与 NSL 不兼容的 bug。

Q:如何在其它环境安装或从源码构建?

A:README 建议参考安装指南文档 g3doc/install.md,其中包含不同环境下以包形式安装或从源码构建的详细说明。

Q:NSL 能用来做什么?

A:它提供 Keras API、底层 TF 算子与建图工具,支持图正则化训练(显式结构)和对抗扰动训练(隐式结构)。

Q:结构化信号有什么好处?

A:可在神经网络训练中同时利用有标签和无标签数据,在标注量较少时提升准确率,并让模型对恶意攻击更具鲁棒性。

注意事项

  • README 只给出 pip 安装命令,其它安装方式请以 g3doc/install.md 为准。
  • 务必避开 TensorFlow v2.1,该版本与 NSL 不兼容。
  • NSL 可用于任意类型的神经网络,并兼容 Keras 与低层 TensorFlow API。
  • 结构化信号可以是显式图关系,也可以是隐式对抗扰动。

核心亮点

  • 提供 Keras 层和 Estimator 封装,图正则化与对抗训练可直接嵌入现有 TensorFlow 流程
  • 支持有标签和无标签样本混合训练,适合半监督场景
  • 官方文档含 Colab 教程,覆盖图正则化、对抗正则化等典型用法

不足之处

  • 强依赖 TensorFlow 1.x/2.x 特定版本,与最新生态兼容性需自行验证
  • 项目更新频率较低,社区活跃度和问题响应速度一般

适用场景

  • 电商商品分类中利用用户行为图做半监督训练
  • 文本分类时用对抗样本提升模型鲁棒性
  • 小样本图像识别中借助样本相似度图增强泛化

替代项目

Paddle Graph Learning、DGL、PyTorch Geometric

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