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Rivoluzionare le Raccomandazioni con BASRec

BASRec migliora le raccomandazioni bilanciando rilevanza e diversità per una maggiore soddisfazione dell'utente.

Yizhou Dang, Jiahui Zhang, Yuting Liu, Enneng Yang, Yuliang Liang, Guibing Guo, Jianzhe Zhao, Xingwei Wang

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BASRec: Un vero BASRec: Un vero cambiamento per le raccomandazioni utenti. aumentando la soddisfazione degli BASRec bilancia rilevanza e diversità,
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La raccomandazione sequenziale è un metodo usato dai sistemi per suggerire oggetti agli utenti in base alle loro scelte precedenti. Pensa a un amico che conosce bene i tuoi gusti e ti consiglia un film o una canzone che non hai ancora visto o ascoltato, ma che probabilmente ti piacerà. Ad esempio, se hai guardato una serie di film d'azione, il tuo amico potrebbe suggerirti l'ultimo film sui supereroi. Questa tecnica sta diventando sempre più popolare perché le nostre vite digitali sono piene di enormi quantità di dati generati dalle nostre interazioni.

Con la rapida crescita delle piattaforme online, capire il comportamento degli utenti in sequenza diventa fondamentale. Immagina di visitare un negozio online e di dare un'occhiata a vari prodotti. Il sistema tiene traccia di cosa hai guardato o comprato e suggerisce oggetti simili o complementari. Tuttavia, c'è un problema. Molti utenti non lasciano abbastanza dati dietro di sé, rendendo le raccomandazioni complicate. Ed è qui che entra in gioco l'idea della scarsità dei dati.

Scarsità dei Dati: Il Villain Silenzioso

Quando ci sono pochi dati dalle interazioni degli utenti, è come cercare di risolvere un puzzle con pezzi mancanti. Il sistema fatica a fare raccomandazioni accurate. Se hai mai ricevuto un suggerimento che sembrava completamente fuori luogo, probabilmente è dovuto alla scarsità dei dati. Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno ideato varie tecniche per creare o aumentare i dati.

L'aumento dei dati è come un trucco da mago nel mondo dei sistemi di raccomandazione. Ti permette di creare nuovi punti dati mescolando sequenze esistenti. È come remixare la tua canzone preferita, mantenendo la melodia originale ma aggiungendo un tocco. Migliorando la quantità di dati degli utenti disponibili, queste tecniche possono aiutare a perfezionare le raccomandazioni date agli utenti.

L'Equilibrio Tra Rilevanza e Diversità

Quando si creano nuovi dati, due fattori importanti entrano in gioco: rilevanza e diversità. La rilevanza assicura che i nuovi dati siano strettamente legati ai dati originali. La diversità, d'altra parte, introduce varietà nei nuovi dati, rendendoli più interessanti. Trovare il giusto equilibrio tra questi due può essere una sfida. Se enfatizzi troppo la rilevanza, le raccomandazioni potrebbero diventare prevedibili e noiose, come leggere lo stesso genere di libri ripetutamente. D'altra parte, concentrarsi solo sulla diversità potrebbe portare a suggerimenti completamente fuori rotta, come consigliare un film horror a qualcuno che guarda solo commedie romantiche.

Molti dei metodi attuali di aumento dei dati si concentrano su uno di questi aspetti più dell'altro, portando a risultati compromessi. Per affrontare questo squilibrio, i ricercatori hanno introdotto nuovi metodi mirati a garantire che i dati aumentati mantengano sia connessioni rilevanti con i dati originali sia abbastanza diversità per evitare la noia.

Il Plugin BASRec: Un Nuovo Approccio

Una soluzione a questo problema arriva sotto forma di uno strumento innovativo chiamato Balanced Data Augmentation Plugin per la Raccomandazione Sequenziale, o BASRec in breve. Questo plugin è progettato per aiutare i sistemi di raccomandazione a generare nuovi dati che bilanciano rilevanza e diversità in modo ottimale. Pensa a una ricetta che richiede la giusta dose di zucchero e spezie, creando un piatto delizioso che fa venire voglia di mangiarne di più.

BASRec opera attraverso due moduli principali: Aumento di Sequenza Singola e Aumento di Sequenza Incrociata.

Aumento di Sequenza Singola

Il primo modulo, Aumento di Sequenza Singola, si concentra sull'utilizzo dei dati di un singolo utente per creare nuove sequenze. Utilizza metodi che mescolano le interazioni originali dell'utente per generare nuovi schemi. Immagina di prendere la tua playlist e mescolarla, creando una nuova atmosfera pur mantenendo le tue canzoni preferite intatte. Questo modulo prende sequenze originali, introduce variazioni e mantiene il significato essenziale, consentendo al sistema di capire meglio le preferenze degli utenti.

L'Aumento di Sequenza Singola non si limita a fare cambiamenti a caso. Sostituisce strategicamente gli oggetti in base alla loro somiglianza per assicurarsi che risuonino ancora con gli interessi dell'utente. Questo metodo aiuta a mantenere la rilevanza aggiungendo anche un pizzico di diversità, assicurandosi che i suggerimenti siano non solo familiari ma anche eccitanti.

Aumento di Sequenza Incrociata

Il secondo modulo, Aumento di Sequenza Incrociata, amplia il processo guardando oltre i dati di un solo utente. Considera come le preferenze di diversi utenti possano sovrapporsi e interagire. Proprio come gli amici possono suggerire diverse variazioni sulla stessa storia, questo modulo combina varie sequenze da più utenti per scoprire gusti condivisi.

Questa condivisione tra utenti consente di creare nuove combinazioni che catturano gli stili unici di vari utenti, mantenendo significati essenziali mentre introduce nuovi elementi. L'idea è quella di sfruttare la conoscenza collettiva, creando raccomandazioni più ricche per ogni singolo utente. Questo metodo mira ad aumentare significativamente la diversità dei suggerimenti senza perdere di vista ciò che rende quelle raccomandazioni rilevanti per ciascun utente.

L'Importanza delle Strategie Adaptive

BASRec introduce alcune strategie intelligenti per garantire che l'aumento dei dati funzioni senza problemi. Un approccio notevole è il peso della perdita adattivo. Questo implica regolare quanto ciascun pezzo di dati aumentati influenzi il processo di apprendimento. Riconoscendo la differenza tra dati originali e aumentati, il sistema può sintonizzare le sue raccomandazioni in base alle reazioni degli utenti a questi suggerimenti. È simile a come un cuoco potrebbe adattare una ricetta in base ai feedback delle degustazioni.

Mischiando nuove sequenze con dati originali, BASRec evita problemi potenziali che derivano dalla modifica completa delle storie degli utenti. Invece di sovrascrivere le preferenze, si basa su di esse, creando un'esperienza di apprendimento più robusta.

Risultati e Raggiungimenti

Dopo ampi test su set di dati reali, BASRec ha mostrato risultati impressionanti. I miglioramenti medi nelle performance quando si integra BASRec nei sistemi di raccomandazione esistenti sono stati evidenziati. I miglioramenti sono stati sostanziali, dimostrando che la combinazione di rilevanza e diversità porta a una maggiore soddisfazione degli utenti e suggerimenti più accurati.

Infatti, alcuni modelli hanno visto miglioramenti superiori al 70%! Questo è un cambiamento epocale per i sistemi di raccomandazione sequenziale, dimostrando che un approccio bilanciato può superare di gran lunga i metodi tradizionali che favoriscono uno rispetto all'altro.

Il Lato Divertente dell'Aumento dei Dati

Ora, facciamo un passo indietro e apprezziamo il lato bizzarro di questa ricerca. Immagina il processo di aumento dei dati come una grande e colorata festa in un parco. Ogni modulo — Aumento di Sequenza Singola e Aumento di Sequenza Incrociata — ha le sue attrazioni, ognuna che offre qualcosa di unico. Alcuni amanti del brivido potrebbero godere delle sorprese imprevedibili delle attrazioni di Sequenza Incrociata, mentre altri potrebbero preferire il fascino familiare delle attrazioni di Sequenza Singola.

Quando gli utenti interagiscono con un sistema di raccomandazione, intraprendono la loro piccola avventura. A volte potrebbero imbattersi in suggerimenti che sono stati mescolati in modi creativi e inaspettati. Questo è il brivido! Se la tua playlist all'improvviso suona una canzone che avevi dimenticato di avere, è come trovare un vecchio tesoro in fondo a un armadio.

Direzioni Future

Guardando avanti, c'è molto spazio per affinare ed espandere BASRec. I ricercatori pianificano di investigare come questo approccio di aumento possa essere integrato in vari modelli di raccomandazione, rendendolo ampiamente applicabile in diversi scenari. Inoltre, sono interessati a rendere il processo ancora più user-friendly regolando ulteriormente i tassi degli operatori e i pesi di mixaggio, assicurandosi che l'esperienza rimanga piacevole mentre si massimizza l'efficacia.

Conclusione

Nel vasto panorama dei sistemi di raccomandazione, BASRec si distingue come uno strumento promettente. Raggiungendo un equilibrio tra rilevanza e diversità, offre un approccio rinfrescante per aiutare i sistemi a comprendere meglio le preferenze degli utenti. Gli utenti beneficiano di un'esperienza più personalizzata, rendendo le loro interazioni con la tecnologia un po' più simili a quelle con un amico che li conosce davvero.

Quindi, la prossima volta che ricevi un suggerimento che sembra azzeccato, ricorda l'intricata danza dei dati che è stata necessaria per creare quel suggerimento. Si tratta di garantire che l'esperienza di ciascun utente sia unica, rilevante e un po' avventurosa!

Fonte originale

Titolo: Augmenting Sequential Recommendation with Balanced Relevance and Diversity

Estratto: By generating new yet effective data, data augmentation has become a promising method to mitigate the data sparsity problem in sequential recommendation. Existing works focus on augmenting the original data but rarely explore the issue of imbalanced relevance and diversity for augmented data, leading to semantic drift problems or limited performance improvements. In this paper, we propose a novel Balanced data Augmentation Plugin for Sequential Recommendation (BASRec) to generate data that balance relevance and diversity. BASRec consists of two modules: Single-sequence Augmentation and Cross-sequence Augmentation. The former leverages the randomness of the heuristic operators to generate diverse sequences for a single user, after which the diverse and the original sequences are fused at the representation level to obtain relevance. Further, we devise a reweighting strategy to enable the model to learn the preferences based on the two properties adaptively. The Cross-sequence Augmentation performs nonlinear mixing between different sequence representations from two directions. It produces virtual sequence representations that are diverse enough but retain the vital semantics of the original sequences. These two modules enhance the model to discover fine-grained preferences knowledge from single-user and cross-user perspectives. Extensive experiments verify the effectiveness of BASRec. The average improvement is up to 72.0% on GRU4Rec, 33.8% on SASRec, and 68.5% on FMLP-Rec. We demonstrate that BASRec generates data with a better balance between relevance and diversity than existing methods. The source code is available at https://github.com/KingGugu/BASRec.

Autori: Yizhou Dang, Jiahui Zhang, Yuting Liu, Enneng Yang, Yuliang Liang, Guibing Guo, Jianzhe Zhao, Xingwei Wang

Ultimo aggiornamento: 2024-12-21 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2412.08300

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.08300

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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