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# Informática# Inteligencia artificial

Un nuevo enfoque para los sistemas de recomendación

El modelo UGT mejora las recomendaciones de productos al combinar varios tipos de datos de manera efectiva.

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Tabla de contenidos

Con el crecimiento rápido de las compras en línea, hay una necesidad de sistemas que recomienden productos a los usuarios según sus preferencias. Estos Sistemas de Recomendación usan varios tipos de información, como imágenes de productos y descripciones, para sugerir artículos que a los usuarios les podrían gustar. Sin embargo, muchos sistemas actuales trabajan de manera independiente en diferentes tipos de información, lo que puede perjudicar su capacidad para hacer buenas recomendaciones.

Este artículo habla sobre un nuevo enfoque llamado el Transformer Gráfico Unificado (UGT). Este modelo busca combinar los diferentes procesos utilizados para manejar varios tipos de información. Haciendo esto, el modelo puede hacer un mejor trabajo al entender lo que los usuarios podrían querer según el contenido disponible.

Desafíos Actuales en Recomendaciones

Muchos sistemas de recomendación utilizan procesos separados para analizar diferentes tipos de datos, como imágenes, texto e interacciones de usuarios. Esta separación puede llevar a dos problemas principales:

  1. Extracción de Características Aisladas: Esto sucede cuando diferentes tipos de datos se procesan por separado, lo que puede llevar a la inclusión de información irrelevante. Esta información irrelevante puede confundir al sistema, resultando en malas recomendaciones.

  2. Codificación Aislada de Modalidades: En este caso, cada tipo de dato se trata individualmente antes de ser combinado. Esto puede crear una situación donde la información combinada no es tan efectiva porque el sistema perdió oportunidades para entender cómo los diferentes tipos funcionan juntos.

Abordando estos problemas, un sistema de recomendación puede mejorar cómo predice lo que a los usuarios les podría gustar.

El Transformer Gráfico Unificado (UGT)

El modelo UGT combina un tipo especial de procesador de datos llamado transformador multi-vía y una Red Neural Gráfica Unificada (GNN). Esta combinación permite que el modelo trabaje con varios tipos de información de una manera más conectada. Así funciona:

Transformador Multi-vía

Esta parte del modelo toma diferentes tipos de información, como imágenes y descripciones de texto. Procesa estas entradas para crear un conjunto unificado de características. El transformador multi-vía busca conexiones entre diferentes tipos de datos para producir una representación más cohesiva.

Red Neural Gráfica Unificada

Después de que el transformador multi-vía procesa la información, la GNN unificada interviene para combinar todo en representaciones de usuario y artículo. Este componente asegura que la información de diferentes tipos de datos funcione en conjunto de manera efectiva. En lugar de tratar cada tipo por separado, este modelo los entrelaza estrechamente para crear una mejor comprensión de las preferencias del usuario.

Método de Fusión Atenta

Para mejorar cómo se combinan los diferentes tipos de información, el UGT utiliza un método de fusión atenta. Esta técnica ayuda al modelo a enfocarse en las características más relevantes de cada tipo de dato y a combinarlas en una representación más fuerte. Este método mejora la capacidad del sistema para sugerir artículos basados en las preferencias de un usuario.

Beneficios de UGT

Recomendaciones Mejoradas

Al integrar los varios tipos de información en lugar de procesarlos por separado, el modelo UGT ha demostrado mejorar significativamente la calidad de las recomendaciones. Los experimentos indican que se desempeña mejor que varios sistemas existentes al predecir lo que a los usuarios les gustará.

Solución de Extremo a Extremo

UGT ofrece una solución de extremo a extremo para tareas de recomendación. Esto significa que puede tomar datos en bruto y convertirlos en recomendaciones útiles sin necesidad de muchos pasos separados o procesos externos. Este enfoque simplificado puede reducir las posibilidades de errores y hacer que el sistema sea más eficiente.

Experimentos y Resultados

La efectividad de UGT ha sido probada en varios conjuntos de datos. Estas pruebas revelan que UGT superó consistentemente a modelos tradicionales en diferentes métricas.

Conjuntos de Datos Usados

Los experimentos se realizaron usando tres conjuntos de datos diferentes, cada uno conteniendo información sobre interacciones de usuarios junto con imágenes y descripciones de texto de los artículos. La diversidad de los conjuntos de datos ayuda a verificar la robustez del modelo UGT.

Métricas de Evaluación

Para evaluar cuán bien se desempeña el modelo UGT, se utilizaron dos métricas comunes: Recall y Ganancia Cumulativa Normalizada de Descuento (NDCG). Estas métricas ayudan a determinar cuán bien clasifica el modelo los artículos que recomienda en comparación con las interacciones reales de los usuarios.

Comparación de Rendimiento

Cuando se comparó con varios modelos base, UGT mostró mejoras notables. En promedio, UGT superó significativamente a los otros modelos, lo que indica su fuerza para hacer recomendaciones precisas basadas en datos multi-modales.

Entendiendo Mejor las Preferencias del Usuario

Al analizar cómo funciona el modelo UGT, queda claro que captura efectivamente las preferencias del usuario. Al fusionar la información de imágenes y texto, UGT puede proporcionar recomendaciones que se alineen estrechamente con lo que parecen interesar a los usuarios.

Perspectiva sobre la Experiencia del Usuario

El modelo UGT no solo mira un tipo de información, sino que considera el contexto más amplio de cada interacción del usuario. Esto resulta en una experiencia más atractiva para los usuarios, quienes tienen más probabilidades de recibir recomendaciones que coincidan con sus intereses.

Resumen y Conclusión

En resumen, el modelo Unified multi-modal Graph Transformer (UGT) aborda problemas importantes que enfrentan los sistemas de recomendación tradicionales. Al combinar procesos separados en un enfoque unificado, UGT mejora el rendimiento de los recomendadores. Con su cuidadosa integración de diferentes tipos de datos y métodos de fusión innovadores, UGT abre nuevas posibilidades para experiencias en línea personalizadas.

En el futuro, este modelo podría desarrollarse y adaptarse aún más para varias aplicaciones más allá del comercio electrónico, sugiriendo una dirección prometedora para los sistemas de recomendación multi-modales.

Fuente original

Título: A Unified Graph Transformer for Overcoming Isolations in Multi-modal Recommendation

Resumen: With the rapid development of online multimedia services, especially in e-commerce platforms, there is a pressing need for personalised recommendation systems that can effectively encode the diverse multi-modal content associated with each item. However, we argue that existing multi-modal recommender systems typically use isolated processes for both feature extraction and modality modelling. Such isolated processes can harm the recommendation performance. Firstly, an isolated extraction process underestimates the importance of effective feature extraction in multi-modal recommendations, potentially incorporating non-relevant information, which is harmful to item representations. Second, an isolated modality modelling process produces disjointed embeddings for item modalities due to the individual processing of each modality, which leads to a suboptimal fusion of user/item representations for effective user preferences prediction. We hypothesise that the use of a unified model for addressing both aforementioned isolated processes will enable the consistent extraction and cohesive fusion of joint multi-modal features, thereby enhancing the effectiveness of multi-modal recommender systems. In this paper, we propose a novel model, called Unified Multi-modal Graph Transformer (UGT), which firstly leverages a multi-way transformer to extract aligned multi-modal features from raw data for top-k recommendation. Subsequently, we build a unified graph neural network in our UGT model to jointly fuse the user/item representations with their corresponding multi-modal features. Using the graph transformer architecture of our UGT model, we show that the UGT model can achieve significant effectiveness gains, especially when jointly optimised with the commonly-used multi-modal recommendation losses.

Autores: Zixuan Yi, Iadh Ounis

Última actualización: 2024-07-29 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.19886

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.19886

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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