Équilibrer l'équité et l'exactitude dans les recommandations
BankFair améliore les systèmes de recommandation pour les utilisateurs et les prestataires malgré un trafic variable.
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Table des matières
- Le besoin de systèmes de recommandation équilibrés
- Défis pour atteindre l'équité et la précision
- Aperçu de BankFair
- Comment fonctionne BankFair
- Module 1 : Allocation d'équité
- Module 2 : Recommandation en ligne
- Importance du trafic utilisateur
- Le rôle des principes économiques
- Validation expérimentale
- Détails des ensembles de données
- Métriques d'évaluation
- Résultats et conclusions
- L'impact des fluctuations du trafic
- Cohérence dans différents scénarios
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Dans le monde numérique d'aujourd'hui, les systèmes de recommandation jouent un rôle crucial pour connecter les utilisateurs avec du contenu ou des produits qu'ils pourraient aimer. Ces systèmes sont largement utilisés sur des plateformes comme les sites de shopping en ligne et les services de streaming vidéo. Cependant, créer un système de recommandation qui soit à la fois précis et équitable pour différents types d'utilisateurs et de fournisseurs peut être un vrai casse-tête.
Le besoin de systèmes de recommandation équilibrés
Les utilisateurs veulent souvent des expériences personnalisées. Ils s'attendent à des recommandations qui correspondent à leurs intérêts. Les fournisseurs, quant à eux, doivent s'assurer que leurs produits ou contenus sont vus par suffisamment d'utilisateurs au fil du temps. Cela signifie qu'un système de recommandation doit prendre en compte les besoins des deux parties en même temps.
Cependant, les utilisateurs et les fournisseurs n'ont pas toujours le même niveau d'urgence. Par exemple, tandis que les fournisseurs peuvent se concentrer sur l'obtention d'une exposition constante au fil du temps, les utilisateurs veulent généralement des résultats rapides et pertinents. Cette différence peut créer des défis où le système peine à répondre aux besoins des deux côtés, surtout quand le trafic des utilisateurs fluctue.
Défis pour atteindre l'équité et la précision
Quand le trafic des utilisateurs est bas, la qualité des recommandations a tendance à diminuer. Cela peut entraîner une insatisfaction chez les utilisateurs, car ils peuvent recevoir des suggestions moins pertinentes. À l'inverse, lorsque le trafic est élevé, les utilisateurs pourraient recevoir des recommandations plus précises. Le défi est de trouver un moyen de maintenir à la fois l'équité envers les fournisseurs et la précision pour les utilisateurs, quel que soit le niveau de trafic.
Les méthodes actuelles pour équilibrer ces deux aspects échouent souvent. Elles peuvent bien fonctionner dans des conditions stables, mais peinent lorsque le trafic des utilisateurs change. Cela rend important le développement de nouvelles stratégies qui peuvent s'adapter à ces fluctuations tout en assurant que les deux parties obtiennent ce dont elles ont besoin.
Aperçu de BankFair
Pour résoudre ces problèmes, une nouvelle approche appelée BankFair a été introduite. Ce modèle vise à maintenir l'équité pour les fournisseurs tout en veillant à ce que les utilisateurs reçoivent des recommandations précises, surtout en période de trafic utilisateur variable. Le concept derrière BankFair s’inspire de principes économiques liés à l’allocation des ressources.
BankFair se compose de deux éléments principaux :
Allocation d'équité : Cette composante détermine comment allouer l'exposition aux fournisseurs en fonction du trafic à un moment donné. Elle utilise une règle dérivée du Talmud, qui aide à décider comment distribuer l'équité sur différentes périodes de trafic.
Recommandation en ligne : Cette partie se concentre sur la génération de recommandations en temps réel pour les utilisateurs tout en respectant les directives d'équité établies par la première composante.
Comment fonctionne BankFair
Module 1 : Allocation d'équité
Dans le premier module, BankFair évalue le trafic utilisateur actuel et prédit l'exposition nécessaire pour chaque fournisseur. Cette prédiction aide à garantir que pendant les périodes de fort trafic, les fournisseurs obtiennent suffisamment d'exposition pour compenser les périodes de faible trafic. Le raisonnement derrière cette approche est que si un fournisseur bénéficie d'une bonne exposition quand le trafic est élevé, cela peut aider à compenser les moments où il baisse.
Module 2 : Recommandation en ligne
Le deuxième module utilise l'exposition prédite pour développer une liste de recommandations pour les utilisateurs. Cette liste est créée en temps réel, ce qui permet au système de s'adapter aux besoins immédiats des utilisateurs tout en tenant compte des obligations d'équité envers les fournisseurs.
Importance du trafic utilisateur
Le trafic utilisateur est un facteur significatif dans la façon dont les recommandations peuvent être équitables et précises. Des recherches indiquent qu'un trafic utilisateur plus faible augmente les chances de perte de précision pour les utilisateurs. Cela implique que pendant les périodes de faible trafic, la probabilité que les utilisateurs reçoivent de mauvaises recommandations augmente. BankFair aborde ce problème en ajustant l'exposition des fournisseurs en fonction du niveau actuel de trafic utilisateur.
Le rôle des principes économiques
L'approche du modèle peut être comparée à la résolution d'un problème de faillite, où l'objectif est d'allouer des ressources limitées (dans ce cas, l'exposition) entre différents fournisseurs. En utilisant la règle du Talmud, qui met l'accent sur l'équité, BankFair vise à répartir l'exposition de manière à bénéficier à toutes les parties impliquées, garantissant qu'aucun fournisseur ne soit laissé pour compte au fil du temps.
Validation expérimentale
Pour démontrer l’efficacité de BankFair, d’expériences approfondies ont été menées. Ces tests ont utilisé des ensembles de données du monde réel pour évaluer la performance de BankFair par rapport aux méthodes existantes. Les résultats ont constamment montré que BankFair surpasse les systèmes traditionnels en offrant à la fois précision et équité, spécialement lorsque le trafic utilisateur fluctue.
Détails des ensembles de données
Deux ensembles de données ont été utilisés pour les tests : l'un collecté à partir d'une application de partage de vidéos et l'autre d'une plateforme de vidéos courtes commerciale. Ces ensembles de données ont été sélectionnés pour refléter les interactions réelles des utilisateurs et les schémas de trafic.
Métriques d'évaluation
L’efficacité de BankFair a été évaluée à l’aide de plusieurs métriques, notamment :
- Précision : À quel point les recommandations correspondaient aux préférences des utilisateurs.
- Équité : À quel point le système s'assurait que les fournisseurs recevaient leur juste part d'exposition.
- Expérience utilisateur : La satisfaction globale des utilisateurs vis-à-vis des recommandations qu'ils ont reçues.
Résultats et conclusions
Les expériences ont indiqué que BankFair maintenait avec succès un équilibre entre précision et équité dans différentes conditions. Comparé à des modèles de référence, BankFair a atteint des niveaux de précision plus élevés et a assuré que tous les fournisseurs recevaient l'exposition minimale dont ils avaient besoin.
L'impact des fluctuations du trafic
Une des découvertes clés a été que BankFair s'adaptait bien aux fluctuations du trafic utilisateur. À mesure que les conditions de trafic changeaient, le système était capable d'ajuster ses recommandations en conséquence, garantissant que les utilisateurs continuaient de recevoir des suggestions pertinentes tout en maintenant l'équité envers les fournisseurs.
Cohérence dans différents scénarios
BankFair a montré une performance cohérente dans divers scénarios de trafic. Même lorsque le trafic était bas et que le risque de perte de précision était élevé, BankFair a réussi à garder à la fois les utilisateurs et les fournisseurs satisfaits. Cela suggère que le modèle est robuste et peut gérer efficacement des situations diverses.
Conclusion
En résumé, BankFair présente une approche prometteuse pour gérer les complexités des systèmes de recommandation. En se concentrant sur la précision des utilisateurs et l'équité des fournisseurs, il navigue avec succès dans les défis posés par le trafic utilisateur fluctuant. La combinaison d'allocation d'équité et de recommandations en temps réel permet au système de répondre efficacement aux besoins des utilisateurs et des fournisseurs. Alors que les systèmes de recommandation continuent d'évoluer, des modèles comme BankFair sont essentiels pour créer des plateformes numériques équitables où les deux côtés se sentent valorisés et satisfaits.
Titre: Guaranteeing Accuracy and Fairness under Fluctuating User Traffic: A Bankruptcy-Inspired Re-ranking Approach
Résumé: Out of sustainable and economical considerations, two-sided recommendation platforms must satisfy the needs of both users and providers. Previous studies often show that the two sides' needs show different urgency: providers need a relatively long-term exposure demand while users want more short-term and accurate service. However, our empirical study reveals that previous methods for trading off fairness-accuracy often fail to guarantee long-term fairness and short-term accuracy simultaneously in real applications of fluctuating user traffic. Especially, when user traffic is low, the user experience often drops a lot. Our theoretical analysis also confirms that user traffic is a key factor in such a trade-off problem. How to guarantee accuracy and fairness under fluctuating user traffic remains a problem. Inspired by the bankruptcy problem in economics, we propose a novel fairness-aware re-ranking approach named BankFair. Intuitively, BankFair employs the Talmud rule to leverage periods of abundant user traffic to offset periods of user traffic scarcity, ensuring consistent user service at every period while upholding long-term fairness. Specifically, BankFair consists of two modules: (1) employing the Talmud rule to determine the required fairness degree under varying periods of user traffic; and (2) conducting an online re-ranking algorithm based on the fairness degree determined by the Talmud rule. Experiments on two real-world recommendation datasets show that BankFair outperforms all baselines regarding accuracy and provider fairness.
Auteurs: Xiaopeng Ye, Chen Xu, Jun Xu, Xuyang Xie, Gang Wang, Zhenhua Dong
Dernière mise à jour: 2024-08-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.16120
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.16120
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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