لا تتناسب جميع البيانات مع الشبكة. فالشبكات الاجتماعية والجزيئات وخرائط الطرق هي عبارة عن رسوم بيانية، تتكون من عقد وحواف بدلاً من وحدات بكسل أو تسلسلات. وتعمل الشبكات العصبية البيانية مباشرةً على هذا الهيكل، حيث تنقل الرسائل بين العقد المتصلة لتعلم التمثيلات.

تتمثل العملية الأساسية في تبادل الرسائل. تقوم كل عقدة بتجميع المعلومات من جيرانها، وتحديث تمثيلها الخاص، وتكرر ذلك لعدة جولات. بعد عدد كافٍ من الطبقات، تقوم كل عقدة بتشفير المعلومات من جوارها المحلي.

مهام الرسم البياني الشائعة

• تصنيف العقدة
• توقع الروابط
• تصنيف الرسوم البيانية
• توصيات الاتصالات
• التنبؤ بالخصائص الجزيئية

يمثل التوسع تحديًا. فالرسوم البيانية الكبيرة تحتوي على ملايين العقد والحواف، ولا يتسع التدريب الكامل للدفعة الواحدة في الذاكرة. تجعل تقنيات أخذ العينات وطرق الدفعات الصغيرة التدريب ممكنًا، ولكن على حساب بعض الدقة.