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Avanzando en Recomendaciones Personalizadas en Finanzas

Explorando métodos para mejorar las recomendaciones con gráficos de conocimiento y aprendizaje automático.

― 8 minilectura


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Tabla de contenidos

Las Recomendaciones personalizadas están tomando cada vez más importancia en el marketing, especialmente en industrias como la financiera. Las empresas quieren ofrecer información que sea relevante para sus clientes. Por ejemplo, una empresa de servicios financieros podría enviar artículos que ayuden a los clientes a entender mejor los productos o a tomar decisiones informadas. Este artículo habla sobre maneras de mejorar los sistemas de recomendación usando gráficos de conocimiento y Aprendizaje por refuerzo.

La Necesidad de Recomendaciones Personalizadas

En la era de la sobrecarga de información, la gente recibe un montón de contenido, pero gran parte de este puede no ser relevante. En el marketing directo, especialmente en finanzas, las recomendaciones personalizadas pueden construir relaciones más fuertes con los clientes. Esto no solo aumenta el compromiso, sino que también ayuda a los clientes a hacer elecciones informadas sobre sus finanzas.

Para mejorar la experiencia del cliente, las organizaciones buscan formas de recomendar artículos o productos que coincidan con los intereses de un cliente. El enfoque está en saber qué le ha gustado al cliente antes y proporcionar información adaptada a sus necesidades.

Gráficos de Conocimiento en Recomendaciones

Los gráficos de conocimiento son herramientas útiles para los sistemas de recomendación. Illustran visualmente las relaciones entre diferentes entidades, como clientes, artículos y productos financieros. Usando estos gráficos, las empresas pueden entender mejor los vínculos entre diferentes puntos de datos.

Por ejemplo, un gráfico de conocimiento puede mostrar cómo un cliente está conectado a diferentes productos financieros a través de sus interacciones previas. Esto puede ayudar a recomendar los artículos correctos a los clientes adecuados.

Dos Enfoques para Sistemas de Recomendación

Esta investigación presenta dos métodos diferentes para mejorar las recomendaciones: uno basado en el aprendizaje por refuerzo y el otro utilizando el algoritmo XGBoost. Cada método analiza el gráfico de conocimiento de una manera única para generar recomendaciones personalizadas.

Enfoque de Aprendizaje por Refuerzo

El primer enfoque utiliza un método llamado aprendizaje por refuerzo (RL). En esta configuración, el sistema aprende a navegar por el gráfico de conocimiento. Toma decisiones sobre qué artículos recomendar basándose en las interacciones previas de un usuario.

Así es como funciona:

  1. El sistema comienza con un usuario y considera lo que podría encontrar interesante.
  2. Explora diferentes caminos en el gráfico de conocimiento, buscando artículos con los que el usuario probablemente interactúe.
  3. A medida que se mueve por el gráfico, el sistema aprende qué caminos conducen a recomendaciones exitosas.

Este proceso es interactivo, lo que significa que el sistema aprende continuamente a partir de la retroalimentación del usuario para mejorar sus recomendaciones.

Enfoque del Algoritmo XGBoost

El segundo método utiliza el algoritmo XGBoost, que es popular por su efectividad en varias tareas de aprendizaje automático. Este enfoque construye una serie de árboles de decisión para mejorar las predicciones.

En este método:

  1. El algoritmo toma los datos del gráfico de conocimiento y construye un modelo basado en ellos.
  2. Predice qué artículos podría querer leer el cliente, considerando varias características de los artículos y las preferencias de los usuarios.
  3. El modelo se entrena usando interacciones pasadas para volverse más preciso con el tiempo.

Ambos métodos buscan ofrecer recomendaciones más relevantes y personalizadas a los usuarios.

Importancia de la Explicabilidad

Un aspecto clave de los buenos sistemas de recomendación es la capacidad de explicar por qué se recomienda un artículo en particular. Los usuarios tienden a confiar más en una recomendación si entienden la lógica detrás de ella.

En el enfoque de RL, las recomendaciones vienen con caminos que ilustran cómo el sistema llegó a cierta conclusión. Esto significa que los usuarios pueden ver las conexiones y entender por qué un artículo o producto es relevante para ellos.

Igualmente, el modelo XGBoost también puede ofrecer explicaciones para sus recomendaciones. Herramientas como SHAP y ELI5 ayudan a aclarar el impacto de diferentes características en las predicciones hechas por el modelo.

Estudio Comparativo de Enfoques

Para ver qué método funciona mejor, ambos enfoques fueron probados contra algoritmos de recomendación tradicionales. El objetivo era determinar su efectividad en ofrecer recomendaciones personalizadas.

Los resultados mostraron que el método basado en RL superó tanto al enfoque XGBoost como a los modelos tradicionales. Esto indica que aprender de las interacciones del usuario mientras se navega por gráficos de conocimiento lleva a una comprensión más profunda de las preferencias del cliente.

Datos Utilizados para Experimentos

Los experimentos se realizaron utilizando datos de una gran empresa de servicios financieros. Este conjunto de datos contenía información sobre interacciones de clientes con varios artículos durante un periodo determinado. Permitió a los investigadores analizar qué tan bien se desempeñaron los métodos de recomendación en un entorno real.

El análisis fue completo, con el conjunto de datos dividido en segmentos de entrenamiento y prueba. Esto asegura que los modelos se entrenen en un conjunto de datos y se evalúen en otro, lo que es crucial para medir su precisión y efectividad.

Construyendo el Gráfico de Conocimiento

Crear gráficos de conocimiento efectivos implica dos tareas principales: extraer relaciones de los datos y luego estructurar esos datos en formato de gráfico.

Generación Automática de Gráficos de Conocimiento

Se utilizaron principalmente dos métodos para generar gráficos de conocimiento en este estudio.

  1. Método de Recursos Externos: Este método empleó bases de datos externas como ConceptNet, que contiene una vasta información sobre varias entidades y sus relaciones. Usando esto, los investigadores pudieron enriquecer el gráfico de conocimiento con relaciones estandarizadas.

  2. Método de Análisis de Dependencias: Este método utilizó una técnica de procesamiento de lenguaje natural para extraer relaciones directamente de los datos textuales sin necesidad de recursos externos. Al analizar la estructura de las oraciones, identificó conexiones y construyó un gráfico basado en esa información.

Estos métodos aseguran que el gráfico de conocimiento sea completo, reflejando tanto datos estructurados como no estructurados.

Embeddings de Gráficos de Conocimiento

Una vez que se crea el gráfico de conocimiento, el siguiente paso es generar embeddings. Los embeddings son representaciones numéricas que ayudan al sistema de recomendación a entender y procesar los datos de manera eficiente.

En este estudio, se utilizaron dos técnicas para crear embeddings: TuckER y TransE.

  • TuckER: Esta técnica utiliza la descomposición tensorial para entender mejor las relaciones dentro del gráfico.
  • TransE: Este enfoque interpreta relaciones como traducciones entre entidades, ayudando a visualizar conexiones de una manera más significativa.

Los embeddings generados sirven como entrada para los sistemas de recomendación, dándoles los datos necesarios para tomar decisiones informadas.

Evaluación de Resultados

La efectividad de los enfoques propuestos fue evaluada usando varias métricas, incluyendo la puntuación de Precisión Promedio Media (MAP). Esta métrica ayuda a cuantificar qué tan bien las recomendaciones se alinean con las preferencias del usuario.

A través de los experimentos, los resultados indicaron que tanto los enfoques basados en RL como en XGBoost superaron a los sistemas de recomendación tradicionales. El método basado en RL particularmente mostró una mejora significativa, demostrando su capacidad para proporcionar recomendaciones más relevantes.

Conclusión

En conclusión, este estudio destaca el potencial de usar gráficos de conocimiento en el desarrollo de sistemas de recomendación personalizados, especialmente en el sector financiero. Empleando métodos como el aprendizaje por refuerzo y XGBoost, es posible mejorar el proceso de recomendación, ofreciendo a los usuarios artículos y productos que coinciden efectivamente con sus intereses.

La investigación enfatiza no solo mejorar la precisión de las recomendaciones, sino también asegurarse de que esas recomendaciones vengan con explicaciones claras. Esta transparencia genera confianza con los usuarios, llevando a un mejor compromiso y satisfacción.

A través de la integración de técnicas avanzadas de aprendizaje automático y conocimientos basados en datos, las empresas pueden mejorar significativamente la experiencia del cliente. Esto es crucial en un mercado cada vez más competitivo, donde entender las necesidades del cliente es fundamental.

A medida que la demanda de contenido personalizado sigue creciendo, la exploración de técnicas impulsadas por gráficos de conocimiento generará valiosos conocimientos y herramientas para las empresas que buscan mejorar sus estrategias de marketing.

Estos avances muestran un futuro prometedor para las recomendaciones personalizadas, contribuyendo en última instancia al crecimiento del negocio y la lealtad del cliente.

Fuente original

Título: Empowering recommender systems using automatically generated Knowledge Graphs and Reinforcement Learning

Resumen: Personalized recommendations have a growing importance in direct marketing, which motivates research to enhance customer experiences by knowledge graph (KG) applications. For example, in financial services, companies may benefit from providing relevant financial articles to their customers to cultivate relationships, foster client engagement and promote informed financial decisions. While several approaches center on KG-based recommender systems for improved content, in this study we focus on interpretable KG-based recommender systems for decision making.To this end, we present two knowledge graph-based approaches for personalized article recommendations for a set of customers of a large multinational financial services company. The first approach employs Reinforcement Learning and the second approach uses the XGBoost algorithm for recommending articles to the customers. Both approaches make use of a KG generated from both structured (tabular data) and unstructured data (a large body of text data).Using the Reinforcement Learning-based recommender system we could leverage the graph traversal path leading to the recommendation as a way to generate interpretations (Path Directed Reasoning (PDR)). In the XGBoost-based approach, one can also provide explainable results using post-hoc methods such as SHAP (SHapley Additive exPlanations) and ELI5 (Explain Like I am Five).Importantly, our approach offers explainable results, promoting better decision-making. This study underscores the potential of combining advanced machine learning techniques with KG-driven insights to bolster experience in customer relationship management.

Autores: Ghanshyam Verma, Shovon Sengupta, Simon Simanta, Huan Chen, Janos A. Perge, Devishree Pillai, John P. McCrae, Paul Buitelaar

Última actualización: 2023-07-10 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.04996

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.04996

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

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