Connexion entre la recommandation d'objets et la prédiction de liens
Cet article examine comment la recommandation d'articles et la prédiction de liens peuvent fonctionner ensemble.
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Table des matières
La recommandation d'articles et la Prédiction de liens sont deux tâches qui nous aident à comprendre de grandes quantités de données. On les voit souvent comme séparées, mais en fait, elles peuvent être liées de manière intéressante. Dans cet article, on va examiner comment ces deux tâches se connectent et explorer de nouvelles idées pour améliorer leur performance.
Qu'est-ce que la recommandation d'articles ?
La recommandation d'articles, c'est le processus qui consiste à suggérer des articles aux utilisateurs en fonction de leur comportement passé. Par exemple, quand tu fais du shopping en ligne, un système de recommandation peut te proposer des produits similaires à ceux que tu as déjà consultés ou achetés. L'objectif est d'aider les utilisateurs à trouver des articles qui pourraient leur plaire ou les intéresser.
Dans un système de recommandation typique, il y a une matrice d'interaction utilisateur-article. Cette matrice montre quels utilisateurs ont interagi avec quels articles. Si un utilisateur a consulté ou acheté un article, cette entrée dans la matrice est marquée, tandis que les autres entrées restent vides.
Qu'est-ce que la prédiction de liens ?
D'un autre côté, la prédiction de liens concerne la recherche de connexions dans un réseau d'informations. Pense à un graphe de connaissances, qui est un type de structure de données montrant comment différentes entités sont liées entre elles. Par exemple, dans un réseau social, les utilisateurs sont des entités, et les liens entre eux représentent leurs relations.
La tâche de prédiction de liens consiste à identifier les liens manquants dans ces graphes. Par exemple, si on sait que l'utilisateur A est ami avec l'utilisateur B et que l'utilisateur B est ami avec l'utilisateur C, on pourrait vouloir prédire si l'utilisateur A et l'utilisateur C pourraient aussi devenir amis.
Similarités entre la recommandation d'articles et la prédiction de liens
À première vue, la recommandation d'articles et la prédiction de liens semblent différentes. Cependant, elles partagent certaines similitudes clés. Les deux tâches impliquent de comprendre les interactions entre les entités, comme les utilisateurs et les articles ou les utilisateurs entre eux. Elles utilisent aussi des approches mathématiques similaires pour analyser ces interactions.
Une façon de voir ça, c'est que la recommandation d'articles peut être considérée comme un cas spécifique de prédiction de liens. Les utilisateurs et les articles peuvent être représentés comme des entités dans un graphe de connaissances. L'interaction entre un utilisateur et un article peut être vue comme un lien dans ce graphe.
Combler le fossé
Dans notre exploration, on voulait voir dans quelle mesure les modèles de prédiction de liens peuvent être appliqués à la recommandation d'articles sans changer significativement leur structure. On s'est concentré sur trois modèles de prédiction de liens populaires qui utilisent des techniques de factorisation, des méthodes pour décomposer des données complexes en parties plus simples.
En appliquant ces modèles de prédiction de liens aux tâches de recommandation d'articles, on voulait voir s'ils pouvaient produire des résultats aussi bons que les modèles de recommandation traditionnels. On a comparé nos modèles de prédiction de liens avec des systèmes de recommandation populaires pour voir comment ils se comportaient.
Expérimentations et résultats
Pour tester nos idées, on a utilisé trois ensembles de données largement reconnus - Gowalla, Yelp 2018 et Amazon Book. Chaque ensemble de données contient des informations sur les interactions des utilisateurs avec divers articles, comme des check-ins, des avis et des clics. On voulait voir combien les modèles de prédiction de liens pouvaient bien suggérer des articles aux utilisateurs en se basant sur ces ensembles de données.
Nos résultats ont montré que les modèles de prédiction de liens se comportaient très bien par rapport aux systèmes de recommandation existants. En fait, sur deux des trois ensembles de données, les modèles de prédiction de liens figuraient parmi les cinq meilleurs. Cela indique que l'utilisation des techniques de prédiction de liens pour les Recommandations d'articles peut être efficace.
De plus, même sur l'ensemble de données où les modèles de prédiction de liens n'étaient pas dans le top cinq, ils ont quand même surpassé certains systèmes de recommandation solides. Cette découverte suggère que les deux tâches peuvent effectivement bénéficier des approches de l'une et l'autre.
Hyper-paramètres
Le rôle desLes hyper-paramètres sont des réglages qui peuvent influencer la façon dont les modèles apprennent à partir des données. Dans notre travail, on a exploré comment changer la taille de l'embedding, qui est une façon de représenter les utilisateurs et les articles sous une forme numérique, impacte la performance des modèles de prédiction de liens sur les tâches de recommandation.
On a trouvé qu'en augmentant la taille de l'embedding, la performance des modèles sur les tâches de recommandation d'articles s'améliorait. Ça laisse penser que l'utilisation de plus grands Embeddings pourrait mener à de meilleurs résultats, ce qui ouvre de nouvelles voies pour de futures explorations dans ce domaine.
Conclusions
L'exploration de la relation entre la recommandation d'articles et la prédiction de liens révèle des informations intéressantes. En voyant la recommandation d'articles comme un cas spécifique de prédiction de liens, on a pu appliquer efficacement des modèles de prédiction de liens existants aux tâches de recommandation.
Cette approche a non seulement montré des résultats prometteurs, mais a aussi mis en lumière la valeur d'examiner comment différentes tâches peuvent s'influencer mutuellement. À l'avenir, on prévoit d'explorer d'autres moyens d'améliorer la performance de ces modèles en testant différents réglages et techniques.
Directions futures
Il y a plusieurs pistes qu'on peut explorer pour de futures recherches. Un domaine qui nous intéresse est d'explorer davantage comment différents hyper-paramètres peuvent influencer la performance de la prédiction de liens dans les tâches de recommandation d'articles. Ça pourrait inclure l'examen de diverses méthodes de formation ou l'ajout de relations supplémentaires qui pourraient renforcer le pouvoir prédictif du modèle.
Une autre direction potentielle serait d'explorer différents types de données et comment elles peuvent être utilisées pour les deux tâches. Par exemple, utiliser des données de réseaux sociaux ou d'autres formes de contenu généré par les utilisateurs pourrait fournir des informations plus riches pour faire des recommandations ou prédire des liens.
En fin de compte, combler le fossé entre la recommandation d'articles et la prédiction de liens peut mener à des modèles plus robustes qui fonctionnent mieux sur diverses tâches. En tirant parti des forces de chaque tâche, on pourrait créer des systèmes qui offrent de meilleures suggestions et aperçus pour les utilisateurs, améliorant leur expérience dans un large éventail d'applications.
Titre: Dot Product is All You Need: Bridging the Gap Between Item Recommendation and Link Prediction
Résumé: Item recommendation (the task of predicting if a user may interact with new items from the catalogue in a recommendation system) and link prediction (the task of identifying missing links in a knowledge graph) have long been regarded as distinct problems. In this work, we show that the item recommendation problem can be seen as an instance of the link prediction problem, where entities in the graph represent users and items, and the task consists of predicting missing instances of the relation type . In a preliminary attempt to demonstrate the assumption, we decide to test three popular factorisation-based link prediction models on the item recommendation task, showing that their predictive accuracy is competitive with ten state-of-the-art recommendation models. The purpose is to show how the former may be seamlessly and effectively applied to the recommendation task without any specific modification to their architectures. Finally, while beginning to unveil the key reasons behind the recommendation performance of the selected link prediction models, we explore different settings for their hyper-parameter values, paving the way for future directions.
Auteurs: Daniele Malitesta, Alberto Carlo Maria Mancino, Pasquale Minervini, Tommaso Di Noia
Dernière mise à jour: 2024-09-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.07433
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.07433
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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