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ContextGNN: Un Enfoque Inteligente para Recomendaciones

ContextGNN mejora las recomendaciones de productos al combinar las preferencias de los usuarios y las tendencias más amplias.

Yiwen Yuan, Zecheng Zhang, Xinwei He, Akihiro Nitta, Weihua Hu, Dong Wang, Manan Shah, Shenyang Huang, Blaž Stojanovič, Alan Krumholz, Jan Eric Lenssen, Jure Leskovec, Matthias Fey

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ContextGNN: ContextGNN: Revolucionando las Recomendaciones inteligentes y tendencias más amplias. para usuarios con ideas más ContextGNN mejora las recomendaciones
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Los sistemas de recomendación son como tus asistentes personales de compras que te ayudan a encontrar productos que te pueden gustar. Miran lo que tú y otros han gustado en el pasado y sugieren nuevos artículos basados en eso. En las últimas décadas, estos sistemas se han vuelto herramientas importantes en muchas industrias. Sin embargo, tienen sus limitaciones, y los investigadores siempre están buscando maneras de mejorarlos.

El Modelo de dos torres

La mayoría de los sistemas de recomendación funcionan usando algo llamado un modelo de dos torres. Piensa en ello como una máquina elegante con dos partes: una parte para los usuarios y otra para los artículos. Cada usuario y artículo se convierte en una especie de código o "embedding" que captura sus características. El sistema luego empareja usuarios con artículos comparando estos códigos.

Aunque este método de dos torres puede ser eficiente y rápido, tiene una falla clave: trata a los usuarios y artículos como si fueran extraños. Esto significa que no toma en cuenta la conexión personal entre un usuario y un artículo, y eso puede llevar a recomendaciones malas. Por ejemplo, si alguien compra frecuentemente botas de senderismo, el sistema podría no reconocer este patrón y podría sugerir artículos que no coincidan con ese interés.

El Problema con los Pares

Una manera más precisa de hacer recomendaciones sería entender la relación entre usuarios y artículos. Aquí es donde entran las representaciones por pares. Miran cómo usuarios específicos interactúan con artículos específicos, proporcionando una recomendación más personalizada. Sin embargo, hacer recomendaciones por pares para cada posible artículo es complicado y puede ralentizar las cosas significativamente.

Hay maneras de sortear esto, como filtrar artículos que probablemente no interesen. Pero esto puede limitar la capacidad del sistema para sugerir artículos nuevos o emocionantes que el usuario aún no ha visto.

Presentando ContextGNN

Para enfrentar estos desafíos, presentamos un nuevo modelo llamado ContextGNN. Piensa en ello como una máquina híbrida que combina lo mejor de ambos mundos: utiliza enfoques por pares y de dos torres.

ContextGNN se centra en entender las interacciones locales de un usuario mientras también considera el catálogo general de artículos. Para los artículos con los que el usuario ha interactuado previamente, puede proporcionar recomendaciones altamente personalizadas. Para otros artículos que están más alejados de los intereses del usuario, aún puede hacer sugerencias basadas en patrones más amplios.

Cómo Funciona ContextGNN

ContextGNN opera sobre una red de Interacciones usuario-artículo, que podemos visualizar como una telaraña de conexiones. El modelo se basa en las acciones pasadas del usuario, como compras y clics, para generar recomendaciones que se ajusten a su estilo.

  1. Interacciones Locales: Para artículos que son similares a lo que el usuario ha comprado o mirado antes, ContextGNN profundiza en el comportamiento pasado del usuario. Captura detalles finos, como sus marcas favoritas o tipos de productos.

  2. Recomendaciones Globales: Para artículos que son menos familiares al usuario, ContextGNN da un paso atrás y mira tendencias generales y similitudes entre todos los usuarios. Este método ayuda a asegurar que los usuarios sigan viendo artículos nuevos que tal vez no habían considerado.

  3. Combinando Perspectivas: Finalmente, el modelo combina las recomendaciones desde las perspectivas locales y globales. De esta manera, un usuario recibe una mezcla de favoritos familiares y nuevos hallazgos aventureros, creando una experiencia de compra más rica.

Por qué ContextGNN es Mejor

En términos simples, ContextGNN es como tener a un amigo sabio que conoce tus gustos y a un compañero curioso que sabe todas las últimas tendencias. Esta combinación permite un mejor rendimiento en varias tareas, haciéndolo más efectivo en escenarios del mundo real.

Descubrimos que ContextGNN superó a los modelos tradicionales, mostrando mejoras de hasta un 20% en promedio. Esto es un salto significativo e indica que tiene una mejor comprensión de las preferencias del usuario.

Entendiendo el Comportamiento del Usuario

En el corazón de ContextGNN está una comprensión aguda de cómo se comportan diferentes usuarios. Algunos usuarios prefieren ceñirse a lo que conocen, comprando siempre el mismo tipo de artículos. Otros son más aventureros y disfrutan probando nuevos productos.

Para capturar estas preferencias variables, ContextGNN analiza datos históricos de usuarios para identificar patrones. Por ejemplo, si un usuario compra frecuentemente jeans, el sistema puede predecir que podría estar interesado en una nueva marca de jeans cuando aparezca. Para los usuarios que a menudo se aventuran en lo desconocido, ContextGNN destaca nuevos artículos que otros con gustos similares están probando.

El Puntaje de Localidad

Una parte crucial para que ContextGNN funcione bien es medir algo llamado puntaje de localidad. Este puntaje ayuda a determinar cuán relacionado está un artículo recomendado con las interacciones pasadas de un usuario. Un puntaje de localidad más alto significa que los artículos recomendados son más propensos a ajustarse a las preferencias del usuario según su historia.

Por ejemplo, si un usuario ha comprado muchas zapatillas para correr en el pasado, un nuevo par de zapatillas para correr tendrá un puntaje de localidad alto. Por el contrario, una herramienta de jardinería podría tener un puntaje bajo, indicando que no está muy relacionada con los intereses típicos del usuario.

Dos Modelos en Uno

ContextGNN combina efectivamente dos modelos:

  1. Modelo por Pares: Este modelo se centra en hacer recomendaciones basadas en las interacciones específicas de un usuario con artículos. Es genial para personalizar sugerencias basadas en artículos familiares.

  2. Modelo de Dos Torres: Este modelo observa patrones más amplios entre muchos usuarios y artículos, ayudando a traer recomendaciones nuevas y exploratorias.

Al fusionar estos dos enfoques, ContextGNN puede adaptarse a diferentes comportamientos y preferencias de los usuarios, haciendo sus recomendaciones más relevantes e interesantes.

Aplicaciones en el Mundo Real

ContextGNN se puede usar en varias plataformas. Ya sea en retail, servicios de streaming o plataformas de contenido, su capacidad para mejorar las recomendaciones puede llevar a una mayor satisfacción del usuario.

Para las empresas, tener un sistema de recomendación confiable significa aumentar las ventas y la lealtad de los clientes. Cuando los usuarios encuentran rápidamente lo que les gusta, es más probable que regresen por más.

Probando ContextGNN

Hemos realizado numerosas pruebas de ContextGNN en diferentes conjuntos de datos para evaluar su efectividad. Un aspecto importante fue evaluar qué tan bien funcionó en tareas del mundo real. Estas pruebas involucraron compararlo contra varios métodos tradicionales.

Los resultados fueron impresionantes. ContextGNN no solo igualó el rendimiento de sus predecesores, sino que también lo superó. Esta mejora fue evidente en varias tareas, confirmando su solidez y adaptabilidad.

Conclusión

En un mundo lleno de selecciones, tener un sistema de recomendación inteligente puede hacer que las compras o el descubrimiento de contenido sean menos abrumadores. ContextGNN combina un análisis profundo con una exploración más amplia, ofreciendo lo mejor de ambos mundos.

Al entender el comportamiento y las preferencias del usuario, ContextGNN proporciona recomendaciones que se sienten personales y relevantes. Esto, a su vez, lleva a usuarios más felices y a negocios exitosos.

El futuro de los sistemas de recomendación se ve brillante con innovaciones como ContextGNN, asegurando que los usuarios siempre encuentren lo que están buscando - y tal vez algunas sorpresas emocionantes en el camino.

Fuente original

Título: ContextGNN: Beyond Two-Tower Recommendation Systems

Resumen: Recommendation systems predominantly utilize two-tower architectures, which evaluate user-item rankings through the inner product of their respective embeddings. However, one key limitation of two-tower models is that they learn a pair-agnostic representation of users and items. In contrast, pair-wise representations either scale poorly due to their quadratic complexity or are too restrictive on the candidate pairs to rank. To address these issues, we introduce Context-based Graph Neural Networks (ContextGNNs), a novel deep learning architecture for link prediction in recommendation systems. The method employs a pair-wise representation technique for familiar items situated within a user's local subgraph, while leveraging two-tower representations to facilitate the recommendation of exploratory items. A final network then predicts how to fuse both pair-wise and two-tower recommendations into a single ranking of items. We demonstrate that ContextGNN is able to adapt to different data characteristics and outperforms existing methods, both traditional and GNN-based, on a diverse set of practical recommendation tasks, improving performance by 20% on average.

Autores: Yiwen Yuan, Zecheng Zhang, Xinwei He, Akihiro Nitta, Weihua Hu, Dong Wang, Manan Shah, Shenyang Huang, Blaž Stojanovič, Alan Krumholz, Jan Eric Lenssen, Jure Leskovec, Matthias Fey

Última actualización: Nov 29, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.19513

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19513

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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