Density Weighting for Multi-Interest Personalized Recommendation

Сегодняшняя статья от Google посвящена репрезентации юзера в виде нескольких векторов, каждый из которых отображает некоторый интерес пользователя.

Авторы отмечают, что использование нескольких представлений пользователя (multiple user representations, MUR) вместо одного представления (single user representation, SUR) показало свою эффективность. Однако при таком подходе огромную роль играет неравномерное распределение интересов пользователя. MUR фокусируется на головных, самых популярных интересах, из-за чего возникает просадка на более редких, хвостовых.

Чтобы решить эту проблему, авторы предлагают схему итеративного взвешивания плотности (iterative density weighting scheme, IDW). Она должна помочь справиться с дисбалансом данных и улучшить рекомендации для хвостовых элементов. IDW корректирует представление предметов в пространстве, уменьшая влияние дисбалансированных данных и улучшая кластеризацию элементов. Вот как устроена IDW:

1. Модель анализирует плотность предметов в пространстве представлений — то есть то, насколько близко друг к другу они находятся. Плотность рассчитывается для каждого предмета, чтобы понять, каких элементов слишком много (высокая плотность) и каких мало (низкая плотность).

2. На основе плотности модель корректирует веса предметов — элементы с высокой плотностью получают меньшие веса, а с низкой плотностью — большие. Это позволяет модели меньше фокусироваться на популярных предметах и больше — на редких.

3. IDW — это итеративный процесс. На каждом этапе веса пересчитываются с учётом изменённой структуры представлений предметов. Этот процесс повторяется до тех пор, пока модель не стабилизируется и не достигнет сбалансированного состояния.

4. После корректировки весов для предметов, модель дополнительно оптимизируется, чтобы улучшить рекомендации для хвостовых элементов, не снижая производительность для популярных предметов.

По результатам экспериментов на бенчмарках — MovieLens 1M, Kindle Store, а также Clothing, Shoes and Jewelry — схема IDW показала значительное улучшение рекомендаций. В метрике HR@20 для MovieLens 1M модель с IDW достигла 82,65% против 80,82% у обычной MUR, а в NDCG@20 — 49,67% против 47,72% у MUR.

На датасете Kindle Store HR@20 составил 65.24% с IDW против 64,66% у MUR, а NDCG@20 — 32.25%, тогда как у MUR было 31,16%.

На датасете Clothing, Shoes and Jewelry метрика HR@20 у IDW составила 37,34% (33.92% у MUR), а NDCG@20 — 16.33% (14.90% у MUR).

@RecSysChannel
Разбор подготовил ❣ Степан Макаренко