ContextGNN : Une approche intelligente pour les recommandations
ContextGNN améliore les recommandations de produits en combinant les préférences des utilisateurs et des tendances plus larges.
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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Table des matières
- Le Modèle à deux tours
- Le Problème des Paires
- Présentation de ContextGNN
- Comment fonctionne ContextGNN
- Pourquoi ContextGNN est meilleur
- Comprendre le Comportement des Utilisateurs
- Le Score de Localité
- Deux Modèles en Un
- Applications Réelles
- Tester ContextGNN
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les systèmes de recommandation, c'est un peu comme tes assistants personnels pour le shopping qui t'aident à trouver des produits que tu pourrais aimer. Ils regardent ce que toi et les autres avez aimé par le passé et suggèrent de nouveaux trucs sur cette base. Ces dernières décennies, ces systèmes sont devenus des outils importants dans plein d'industries. Mais ils ont leurs limites, et les chercheurs cherchent toujours des moyens de les améliorer.
Modèle à deux tours
LeLa plupart des systèmes de recommandation fonctionnent avec ce qu'on appelle un modèle à deux tours. Pense à ça comme une machine élaborée avec deux parties : une pour les utilisateurs et une autre pour les objets. Chaque utilisateur et objet est transformé en une sorte de code ou "embedding" qui capture leurs caractéristiques. Le système associe ensuite les utilisateurs aux objets en comparant ces codes.
Bien que cette méthode à deux tours soit efficace et rapide, elle a un défaut majeur : elle traite les utilisateurs et les objets comme s'ils étaient des étrangers. Ça veut dire qu'elle ne prend pas en compte la connexion personnelle entre un utilisateur et un objet, ce qui peut mener à des recommandations pourries. Par exemple, si quelqu'un achète souvent des bottes de randonnée, le système pourrait ne pas reconnaître ce schéma et suggérer des trucs qui ne correspondent pas à cet intérêt.
Le Problème des Paires
Une façon plus précise de faire des recommandations serait de comprendre la relation entre les utilisateurs et les objets. C'est là que les représentations par paires entrent en jeu. Elles regardent comment des utilisateurs spécifiques interagissent avec des objets spécifiques, offrant des recommandations plus adaptées. Mais faire des recommandations par paire pour chaque objet possible est compliqué et peut ralentir le tout.
Il y a des moyens de contourner cela, comme filtrer les objets peu susceptibles d'intéresser l'utilisateur. Mais ça peut limiter la capacité du système à suggérer des objets nouveaux ou excitants que l'utilisateur n'a pas encore vus.
Présentation de ContextGNN
Pour relever ces défis, on introduit un nouveau modèle appelé ContextGNN. Pense à ça comme une machine hybride qui combine le meilleur des deux mondes : elle utilise des approches par paires et à deux tours.
ContextGNN se concentre sur la compréhension des interactions locales d'un utilisateur tout en considérant le catalogue global d'objets. Pour les objets avec lesquels l'utilisateur a déjà interagi, il peut fournir des recommandations hyper personnalisées. Pour d'autres objets qui sont plus éloignés des intérêts de l'utilisateur, il peut quand même faire des suggestions basées sur des schémas plus globaux.
Comment fonctionne ContextGNN
ContextGNN opère sur un réseau d'interactions utilisateur-objet, qu'on peut visualiser comme une toile de connexions. Le modèle s'appuie sur les actions passées de l'utilisateur, comme les achats et les clics, pour générer des recommandations qui correspondent à son style.
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Interactions Locales : Pour les objets similaires à ceux que l'utilisateur a achetés ou regardés avant, ContextGNN plonge dans le passé de l'utilisateur. Il capture des détails fins, comme ses marques préférées ou types de produits.
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Recommandations Globales : Pour les objets moins familiers à l'utilisateur, ContextGNN prend du recul et regarde les tendances et similarités globales entre tous les utilisateurs. Cette méthode aide à s'assurer que les utilisateurs voient encore des nouveaux objets qu'ils n'auraient peut-être pas envisagés.
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Combinaison d'Insights : Enfin, le modèle combine les recommandations des perspectives locales et globales. De cette façon, un utilisateur reçoit un mélange de favoris connus et de nouvelles découvertes audacieuses, créant une expérience de shopping plus riche.
Pourquoi ContextGNN est meilleur
En gros, ContextGNN, c'est comme avoir à la fois un ami sage qui connaît tes goûts et un pote curieux qui sait toutes les dernières tendances. Cette combinaison permet de meilleures performances sur diverses tâches, rendant le tout plus efficace dans des scénarios réels.
On a découvert que ContextGNN surpassait les modèles traditionnels, montrant des améliorations allant jusqu'à 20 % en moyenne. C'est un bond significatif et ça montre qu'il comprend mieux les préférences des utilisateurs.
Comprendre le Comportement des Utilisateurs
Au cœur de ContextGNN, il y a une bonne compréhension de la façon dont différents utilisateurs se comportent. Certains utilisateurs préfèrent rester dans leur zone de confort, achetant toujours le même type d'objets. D'autres sont plus aventureux et aiment essayer de nouveaux produits.
Pour capturer ces préférences variées, ContextGNN analyse les données historiques des utilisateurs pour identifier des schémas. Par exemple, si un utilisateur achète souvent des jeans, le système peut prédire qu'il pourrait être intéressé par une nouvelle marque de jeans quand elle apparaît. Pour les utilisateurs qui aiment s'aventurer, ContextGNN met en avant de nouveaux objets que d'autres avec des goûts similaires essayent.
Le Score de Localité
Une partie cruciale pour que ContextGNN fonctionne bien est de mesurer quelque chose qui s'appelle le score de localité. Ce score aide à déterminer à quel point un objet recommandé est lié aux interactions passées d'un utilisateur. Un score de localité plus élevé signifie que les objets recommandés sont plus susceptibles de correspondre aux préférences de l'utilisateur en fonction de son historique.
Par exemple, si un utilisateur a acheté beaucoup de chaussures de course dans le passé, une nouvelle paire de chaussures de course aura un score de localité élevé. À l'inverse, un outil de jardinage pourrait avoir un faible score, indiquant qu'il n'est pas vraiment lié aux intérêts typiques de l'utilisateur.
Deux Modèles en Un
ContextGNN combine efficacement deux modèles :
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Modèle par Paires : Ce modèle se concentre sur les recommandations basées sur des interactions spécifiques d'un utilisateur avec des objets. C'est super pour personnaliser les suggestions selon les objets familiers.
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Modèle à Deux Tours : Ce modèle regarde les schémas globaux à travers de nombreux utilisateurs et objets, aidant à amener des recommandations nouvelles et exploratoires.
En fusionnant ces deux approches, ContextGNN peut s'adapter à différents comportements et préférences des utilisateurs, rendant ses recommandations plus pertinentes et intéressantes.
Applications Réelles
ContextGNN peut être utilisé sur diverses plateformes. Que ce soit dans le retail, les services de streaming ou les plateformes de contenu, sa capacité à améliorer les recommandations peut mener à une satisfaction utilisateur accrue.
Pour les entreprises, avoir un système de recommandation fiable signifie plus de ventes et de fidélité des clients. Quand les utilisateurs trouvent rapidement ce qu'ils aiment, ils sont plus susceptibles de revenir.
Tester ContextGNN
On a effectué plein de tests sur ContextGNN à travers divers ensembles de données pour évaluer son efficacité. Un aspect important était d'évaluer comment il performait sur des tâches réelles. Ces tests ont impliqué de le comparer à plusieurs méthodes traditionnelles.
Les résultats étaient impressionnants. ContextGNN a non seulement égalé les performances de ses prédécesseurs mais les a aussi dépassées. Cette amélioration était évidente sur diverses tâches, confirmant sa robustesse et son adaptabilité.
Conclusion
Dans un monde plein de choix, avoir un système de recommandation intelligent peut rendre le shopping ou la découverte de contenu moins accablant. ContextGNN mélange une analyse approfondie avec une exploration plus large, offrant le meilleur des deux mondes.
En comprenant le comportement et les préférences des utilisateurs, ContextGNN propose des recommandations qui semblent personnelles et pertinentes. En retour, ça mène à des utilisateurs plus heureux et à des entreprises florissantes.
L'avenir des systèmes de recommandation s'annonce radieux avec des innovations comme ContextGNN, garantissant que les utilisateurs trouvent toujours ce qu'ils cherchent – et peut-être quelques surprises excitantes en chemin.
Titre: ContextGNN: Beyond Two-Tower Recommendation Systems
Résumé: 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.
Auteurs: 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
Dernière mise à jour: 2024-11-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.19513
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19513
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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