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Révolutionner les recommandations avec la connaissance ternaire

Un nouveau cadre améliore les systèmes de recommandation grâce à une base de connaissances évolutive.

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À l'ère numérique, les plateformes qui proposent des produits ou des services aux Utilisateurs collectent plein de données sur leurs préférences et comportements. Ces données donnent des aperçus sur ce que les gens aiment et ce qui les intéresse. Le défi se pose quand il s'agit d'utiliser efficacement ces anciennes données alors que de nouvelles continuent d'arriver. Il est essentiel de garder le savoir précieux des interactions passées sans le perdre quand de nouvelles données arrivent.

Traditionnellement, beaucoup de systèmes utilisent une méthode qui se concentre sur le maintien des données dans les paramètres du modèle. Cependant, cette approche a ses inconvénients. Ça peut être difficile à évoluer, ce qui signifie qu'au fur et à mesure que de plus en plus de données arrivent, il devient plus compliqué de stocker et d'utiliser toutes les connaissances efficacement. Le savoir contenu dans les paramètres du modèle n'est pas flexible non plus, rendant son utilisation plus compliquée pour différentes méthodes de recommandation.

Pour résoudre ce problème, un nouveau cadre a été proposé pour transformer de grandes quantités de données sur le comportement des utilisateurs en savoir facilement accessible et utilisable. Ce framework met l'accent sur la création d'une base de connaissances qui stocke des informations importantes plutôt que d'incorporer tout dans le modèle. La nouvelle approche offre une manière plus évolutive et flexible de travailler avec les données.

L'innovation clé ici est la focalisation sur le stockage de connaissances ternaires au lieu de simplement des connaissances unaires. Les connaissances unaires ne consistent qu'en un type de point de données, comme les informations sur l'utilisateur ou l'élément. Les connaissances ternaires combinent trois aspects : l'utilisateur, l'élément et le contexte dans lequel l'interaction se produit. Ce savoir plus riche permet des recommandations plus précises et nuancées.

Pour mettre en œuvre ce cadre, l'équipe a utilisé un modèle basé sur Transformer pour transformer les anciennes données en une forme structurée. Ce modèle prend les données d'interaction historiques et les encode dans un format qui peut être facilement interrogé. Quand de nouvelles données arrivent, il peut se référer à cette base de connaissances pour améliorer les recommandations.

En gros, le système suggéré est à propos de la création d'une base de connaissances qui agit comme une bibliothèque. Au lieu d'essayer de tout mémoriser dans le modèle, le modèle peut se référer à cette base de connaissances externe pour des aperçus supplémentaires, ce qui aide à faire de meilleures recommandations.

Le défi de la gestion des données dans les systèmes de recommandation

Chaque jour, les plateformes de recommandation collectent d'énormes volumes de données sur les interactions des utilisateurs. Cependant, essayer de former un modèle avec toutes ces données peut être énergivore et peu pratique. Utiliser uniquement les données les plus récentes peut entraîner des occasions manquées, car le savoir précieux contenu dans les anciennes données pourrait être perdu.

Le principal problème ici est de savoir comment garder les informations utiles. Beaucoup de méthodes existantes se concentrent sur la mise à jour des paramètres du modèle basés sur de nouvelles données, un processus souvent décrit comme un apprentissage continu. Cependant, cela peut entraîner un défi connu sous le nom d'oubli catastrophique, où le modèle n'arrive pas à se souvenir d'informations importantes provenant de données précédentes lorsqu'il est formé sur de nouvelles données.

Il y a deux raisons principales pour lesquelles cette perte de mémoire se produit. D'abord, la capacité du modèle à se souvenir est souvent fixe, ce qui signifie qu'au fur et à mesure que de nouvelles données arrivent, il ne peut retenir qu'une quantité limitée de mémoire. Quand de nouvelles données arrivent, le modèle pourrait oublier certaines anciennes informations pour faire place au nouveau.

Ensuite, les informations stockées deviennent souvent difficiles d'accès efficacement. Les utilisateurs interagissant avec des éléments se font dans divers Contextes, et équilibrer le savoir des anciennes interactions avec les nouvelles peut être compliqué.

Pour aborder ces problèmes, une nouvelle approche centrée sur les données a été proposée, mettant l'accent sur la création d'une base de connaissances qui peut croître avec les données entrantes tout en rendant facile la récupération et l'utilisation de ces informations.

Les avantages d'une approche centrée sur les données

L'approche centrée sur les données pour gérer les informations sur le comportement des utilisateurs présente plusieurs avantages clés.

Évolutivité

La base de connaissances peut s'élargir au fur et à mesure que de nouvelles données arrivent. Ajouter de nouvelles entrées à la base de connaissances nécessite juste d'insérer de nouvelles informations plutôt que de modifier les paramètres du modèle. Cela rend la gestion beaucoup plus facile à mesure que le volume de données augmente.

Stockage explicite des connaissances

La base de connaissances stocke un savoir clair et détaillé qui peut directement améliorer la performance de prédiction. Ce savoir explicite est plus facile à utiliser comparé aux connaissances implicites cachées dans les paramètres du modèle.

Flexibilité

La base de connaissances est conçue pour fonctionner avec différents types de modèles de recommandation. Comme elle ne dépend pas d'un modèle spécifique, elle permet à divers algorithmes d'accéder aux connaissances stockées selon les besoins.

Comprendre les connaissances ternaires

Une partie significative de la nouvelle approche est l'utilisation de connaissances ternaires. Au lieu de simplement indexer des informations, le système examine la combinaison de trois éléments clés : l'utilisateur, l'élément et le contexte entourant l'interaction.

Par exemple, si une femme vivant à Los Angeles clique sur un appareil électronique un matin en semaine, cette interaction est capturée comme connaissance ternaire. En analysant ces combinaisons ternaires, le système peut débloquer des informations plus détaillées et pertinentes qui contribuent à comprendre le comportement des utilisateurs.

Cette approche ternaire permet une analyse plus approfondie de la façon dont divers facteurs interagissent pour influencer les actions des utilisateurs. Suivre cette interaction donne une vue d'ensemble plus complète des raisons derrière les comportements des utilisateurs.

Construire la base de connaissances

Le cadre décrit implique deux parties principales : la génération de connaissances et l'utilisation des connaissances.

Génération de connaissances

Dans le processus de génération de connaissances, les anciennes données des utilisateurs sont transformées en une base de connaissances structurée. Cette transformation utilise l'encodeur de connaissances, qui traite les anciennes données dans un format qui capture les relations ternaires entre utilisateurs, éléments et contextes.

L'encodeur de connaissances est basé sur un modèle Transformer qui s'adapte à des tailles d'entrée variées, ce qui le rend particulièrement efficace pour traiter les diverses longueurs de saisies de caractéristiques. Il met en avant les interrelations entre les trois caractéristiques - utilisateur, élément et contexte - et génère des vecteurs de connaissances correspondants qui serviront de clés dans la base de connaissances.

Une fois la base de connaissances établie à l'aide des données historiques, elle peut être continuellement mise à jour au fur et à mesure que de nouvelles données arrivent, garantissant qu'elle reste actuelle et pertinente.

Utilisation des connaissances

Une fois que le savoir est capturé et organisé dans la base de connaissances, il peut être consulté lorsque de nouvelles données utilisateur arrivent. Pour chaque nouvel échantillon, le système crée un ensemble de requêtes qui correspondent aux connaissances ternaires stockées.

Cela signifie que lorsqu'une interaction utilisateur se produit, le système peut rechercher des connaissances pertinentes basées sur l'historique de l'utilisateur, l'élément en question et le contexte de l'interaction. Les données récupérées sont ensuite adaptées pour s'intégrer au modèle de recommandation actuel, améliorant encore sa performance.

Efficacité de la nouvelle approche

Pour évaluer comment ce nouveau cadre fonctionne, des tests approfondis ont été réalisés sur deux grands ensembles de données. Les résultats de ces tests ont montré que la nouvelle approche a non seulement surpassé les méthodes existantes, mais a également maintenu la compatibilité avec un large éventail d'algorithmes de recommandation.

Les résultats ont illustré une amélioration significative en termes de précision des recommandations et d'engagement des utilisateurs. En déplaçant le focus des paramètres du modèle vers une base de connaissances flexible, le système a pu mieux s'adapter aux préférences et comportements des utilisateurs en évolution.

Résultats clés et insights

  1. Performance par rapport aux méthodes traditionnelles : Le nouveau cadre a montré une amélioration constante par rapport aux méthodes traditionnelles. L'accent mis sur une base de connaissances qui intègre d'anciennes et de nouvelles données s'est révélé efficace pour fournir de meilleures recommandations aux utilisateurs.

  2. Importance des connaissances ternaires : L'approche ternaire a été mise en avant comme un facteur clé pour améliorer la compréhension du comportement des utilisateurs par le système. En considérant tous les trois aspects utilisateur-élément-contexte, le système a fourni des recommandations plus nuancées.

  3. Adaptabilité : La flexibilité de la base de connaissances a permis de travailler efficacement avec divers algorithmes de recommandation, montrant sa robustesse dans différents scénarios.

  4. Évolutivité : La structure de la base de connaissances permet qu'elle grandisse parallèlement aux données utilisateur, garantissant que le savoir utile n'est pas perdu à mesure que de nouvelles données continuent d'arriver.

  5. Mises à jour des connaissances : Le cadre a incorporé des méthodes efficaces pour mettre à jour la base de connaissances. Cela garantit que le savoir reste pertinent et utile dans le temps, abordant ainsi le problème des informations obsolètes.

Conclusion

Le cadre proposé représente un progrès significatif sur la façon dont les systèmes de recommandation peuvent gérer et utiliser les données de comportement des utilisateurs. En se concentrant sur une base de connaissances évolutive et flexible qui capture les relations ternaires, le système améliore la précision des recommandations et la satisfaction des utilisateurs.

Le passage d'une dépendance totale aux modèles basés sur des paramètres vers une approche plus centrée sur les données reflète une compréhension plus approfondie du comportement et des préférences des utilisateurs. À mesure que le paysage numérique continue de croître et d'évoluer, des cadres comme celui-ci seront cruciaux pour offrir des expériences pertinentes et sur mesure aux utilisateurs.

Cette méthode innovante illustre le potentiel d'utiliser les données historiques d'une manière significative et actionable, menant finalement à des recommandations plus efficaces qui répondent aux besoins individuels des utilisateurs. Les développements futurs pourraient explorer des raffinements supplémentaires à ce modèle, améliorant encore sa capacité à offrir des expériences personnalisées dans un environnement numérique de plus en plus complexe.

Source originale

Titre: D2K: Turning Historical Data into Retrievable Knowledge for Recommender Systems

Résumé: A vast amount of user behavior data is constantly accumulating on today's large recommendation platforms, recording users' various interests and tastes. Preserving knowledge from the old data while new data continually arrives is a vital problem for recommender systems. Existing approaches generally seek to save the knowledge implicitly in the model parameters. However, such a parameter-centric approach lacks scalability and flexibility -- the capacity is hard to scale, and the knowledge is inflexible to utilize. Hence, in this work, we propose a framework that turns massive user behavior data to retrievable knowledge (D2K). It is a data-centric approach that is model-agnostic and easy to scale up. Different from only storing unary knowledge such as the user-side or item-side information, D2K propose to store ternary knowledge for recommendation, which is determined by the complete recommendation factors -- user, item, and context. The knowledge retrieved by target samples can be directly used to enhance the performance of any recommendation algorithms. Specifically, we introduce a Transformer-based knowledge encoder to transform the old data into knowledge with the user-item-context cross features. A personalized knowledge adaptation unit is devised to effectively exploit the information from the knowledge base by adapting the retrieved knowledge to the target samples. Extensive experiments on two public datasets show that D2K significantly outperforms existing baselines and is compatible with a major collection of recommendation algorithms.

Auteurs: Jiarui Qin, Weiwen Liu, Ruiming Tang, Weinan Zhang, Yong Yu

Dernière mise à jour: 2024-01-22 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.11478

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.11478

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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