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Migliorare i sistemi di raccomandazione con l'analisi dei feedback

Questo articolo parla di come migliorare i sistemi di raccomandazione incorporando sia il feedback positivo che quello negativo degli utenti.

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Indice

Negli ultimi anni, i Sistemi di Raccomandazione sono diventati una parte fondamentale di molte piattaforme online. Aiutano gli utenti a trovare articoli, come film, libri o prodotti, in base alle loro preferenze. I metodi tradizionali si concentrano principalmente sul Feedback Positivo, come "mi piace" o valutazioni alte. Tuttavia, anche il Feedback Negativo, come "non mi piace" o valutazioni basse, è importante e spesso ignorato. Questo articolo parla di come migliorare i sistemi di raccomandazione affrontando efficacemente sia il feedback positivo che quello negativo.

Panoramica sui Sistemi di Raccomandazione

I sistemi di raccomandazione hanno lo scopo di suggerire articoli agli utenti in base al loro comportamento e alle loro preferenze passate. Analizzano le Interazioni utente-articolo, che possono essere considerate collegamenti in una rete. Ad esempio, un utente che ha acquistato libri sulla giardinaggio potrebbe ricevere suggerimenti per libri simili. L'efficacia di questi sistemi dipende dalla qualità del feedback che considerano.

Feedback dell'Utente

Il feedback dell'utente può essere diviso in due categorie: positivo e negativo. Il feedback positivo indica articoli che agli utenti piacciono, mentre il feedback negativo mostra articoli che agli utenti non piacciono. Comprendere entrambi i tipi di feedback è cruciale per creare un sistema di raccomandazione ben bilanciato.

Il feedback positivo è spesso semplice. Quando gli utenti "piacciono" qualcosa o gli danno una valutazione alta, segnala il loro interesse. Il feedback negativo, invece, può essere più complesso. Un utente potrebbe non gradire un articolo per vari motivi, come il fatto che non soddisfa le sue aspettative o semplicemente non è di suo gradimento.

L'Importanza del Feedback Negativo

I sistemi di raccomandazione attuali spesso trascurano il feedback negativo. Questo può portare a una visione ristretta delle preferenze degli utenti. Ad esempio, se un utente non gradisce certi tipi di film, un sistema di raccomandazione che ignora queste informazioni potrebbe suggerire film simili, portando a un'esperienza negativa. Considerando cosa non piace agli utenti, i sistemi possono evitare di suggerire articoli che non corrispondono alle preferenze dell'utente, migliorando così l'esperienza complessiva.

La Sfida di Modellare il Feedback Negativo

Modellare il feedback negativo nei sistemi di raccomandazione presenta diverse sfide. Un problema è che il feedback negativo è tipicamente meno frequente del feedback positivo. Questo squilibrio può rendere difficile per i modelli apprendere correttamente dalle interazioni negative.

Un'altra sfida è l'assunzione di similarità negli algoritmi di raccomandazione tradizionali. La maggior parte degli algoritmi presume che gli utenti che apprezzano articoli simili siano anche simili tra di loro. Tuttavia, quando si tratta di feedback negativo, potrebbe essere vero il contrario. Gli utenti potrebbero non gradire articoli completamente diversi, rendendo difficile modellare le interazioni in modo accurato.

Analizzare il Feedback Positivo e Negativo

Per migliorare i sistemi di raccomandazione, dobbiamo analizzare il feedback positivo e negativo in modo diverso. Utilizzando una prospettiva di frequenza, possiamo comprendere come questi tipi di feedback funzionano all'interno delle interazioni utente-articolo.

Prospettiva di Frequenza

Nella lavorazione dei segnali, i segnali vengono categorizzati in base alla loro frequenza. I segnali a bassa frequenza rappresentano cambiamenti lenti, mentre i segnali ad alta frequenza mostrano cambiamenti rapidi. Nei sistemi di raccomandazione, il feedback positivo può essere visto come un segnale a bassa frequenza, che rappresenta articoli che agli utenti tendono a piacere. Al contrario, il feedback negativo agisce come un segnale ad alta frequenza, rappresentando articoli che gli utenti non gradiscono.

Applicando questa analisi di frequenza al feedback degli utenti, possiamo catturare caratteristiche essenziali sia dei segnali positivi che negativi. Questa comprensione può aiutare a sviluppare modelli di raccomandazione più efficaci.

La Proposta di DFGNN

Per affrontare le sfide di modellare sia il feedback positivo che quello negativo, introduciamo il Dual-frequency Graph Neural Network (DFGNN). Questo modello è progettato per affrontare le carenze dei sistemi di raccomandazione tradizionali incorporando entrambi i tipi di feedback nel processo di apprendimento.

Filtro a Grafico Dual-Frequenza

La caratteristica principale di DFGNN è il filtro a grafico dual-frequenza. Questo filtro è responsabile della cattura sia dei segnali a bassa frequenza che di quelli ad alta frequenza. Il filtro a bassa frequenza si concentra sul feedback positivo, mentre il filtro ad alta frequenza si occupa del feedback negativo. Questa separazione consente al modello di apprendere efficacemente da entrambi i tipi di feedback.

Regolarizzazione

Un altro aspetto significativo di DFGNN è l'uso della regolarizzazione. La regolarizzazione aiuta a mantenere la qualità delle rappresentazioni apprese e previene l'overfitting. Nei sistemi di raccomandazione, l'overfitting si verifica quando un modello impara a funzionare bene sui dati di addestramento ma non riesce a generalizzare su nuovi dati. Applicando la regolarizzazione, DFGNN assicura che le rappresentazioni apprese siano utili ed efficaci in vari scenari.

Sperimentare con DFGNN

Per valutare le prestazioni di DFGNN, sono stati condotti esperimenti utilizzando set di dati reali. I set di dati includevano interazioni utente-articolo, con valutazioni che andavano da 1 a 5. Le valutazioni inferiori a 3 sono state considerate feedback negativi, mentre le valutazioni superiori a 3 sono state viste come feedback positivi.

Confronto con Modelli Esistenti

DFGNN è stato testato contro diversi modelli esistenti, inclusi sia sistemi di raccomandazione tradizionali che approcci più recenti basati su grafi. Gli esperimenti miravano a misurare quanto bene DFGNN si comportasse in termini di precisione delle raccomandazioni e previsione del feedback.

Risultati e Riscontri

I risultati hanno mostrato che DFGNN ha superato altri modelli in vari set di dati. Modellando efficacemente sia il feedback positivo che quello negativo, DFGNN ha ottenuto miglioramenti significativi nei compiti di raccomandazione. Questo risultato ha evidenziato l'importanza di incorporare il feedback negativo nei sistemi di raccomandazione.

Riconoscimento del Tipo di Feedback

Oltre ai compiti di raccomandazione, le prestazioni di DFGNN sono state valutate anche in un compito di riconoscimento del tipo di feedback. Questo compito mirava a prevedere se un utente fornirebbe feedback positivo o negativo per un dato articolo.

Approfondimenti dal Riconoscimento del Tipo di Feedback

I risultati del compito di riconoscimento del tipo di feedback hanno rivelato che DFGNN ha eccelso nel prevedere le preferenze degli utenti. Il modello ha dimostrato la sua capacità di comprendere le complessità del feedback negativo, portando a previsioni migliori rispetto ai modelli esistenti.

Sfide e Direzioni Future

Sebbene DFGNN abbia mostrato risultati promettenti, rimangono diverse sfide nel campo dei sistemi di raccomandazione. Ad esempio, catturare comportamenti e preferenze complesse degli utenti continua ad essere un compito difficile. La ricerca futura può concentrarsi sul raffinamento dei modelli per tener meglio conto delle interazioni diverse degli utenti.

Inoltre, c'è spazio per migliorare il modo in cui i sistemi di raccomandazione gestiscono i vari tipi di feedback. Comprendere le sfumature delle preferenze degli utenti può portare a raccomandazioni ancora più accurate e soddisfacenti.

Conclusione

In conclusione, i sistemi di raccomandazione giocano un ruolo vitale nell'aiutare gli utenti a scoprire articoli che corrispondono ai loro interessi. Modellando efficacemente sia il feedback positivo che quello negativo, DFGNN rappresenta un significativo avanzamento nel campo. Le intuizioni ottenute dall'analisi del feedback degli utenti possono portare a migliori esperienze per gli utenti e a una maggiore precisione delle raccomandazioni.

Mentre continuiamo ad esplorare nuovi metodi per migliorare i sistemi di raccomandazione, il lavoro fatto con DFGNN serve da base per sviluppi futuri. Con la ricerca e l'innovazione in corso, possiamo aspettarci sistemi di raccomandazione ancora più sofisticati e user-friendly negli anni a venire.

Fonte originale

Titolo: DFGNN: Dual-frequency Graph Neural Network for Sign-aware Feedback

Estratto: The graph-based recommendation has achieved great success in recent years. However, most existing graph-based recommendations focus on capturing user preference based on positive edges/feedback, while ignoring negative edges/feedback (e.g., dislike, low rating) that widely exist in real-world recommender systems. How to utilize negative feedback in graph-based recommendations still remains underexplored. In this study, we first conducted a comprehensive experimental analysis and found that (1) existing graph neural networks are not well-suited for modeling negative feedback, which acts as a high-frequency signal in a user-item graph. (2) The graph-based recommendation suffers from the representation degeneration problem. Based on the two observations, we propose a novel model that models positive and negative feedback from a frequency filter perspective called Dual-frequency Graph Neural Network for Sign-aware Recommendation (DFGNN). Specifically, in DFGNN, the designed dual-frequency graph filter (DGF) captures both low-frequency and high-frequency signals that contain positive and negative feedback. Furthermore, the proposed signed graph regularization is applied to maintain the user/item embedding uniform in the embedding space to alleviate the representation degeneration problem. Additionally, we conduct extensive experiments on real-world datasets and demonstrate the effectiveness of the proposed model. Codes of our model will be released upon acceptance.

Autori: Yiqing Wu, Ruobing Xie, Zhao Zhang, Xu Zhang, Fuzhen Zhuang, Leyu Lin, Zhanhui Kang, Yongjun Xu

Ultimo aggiornamento: 2024-05-24 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2405.15280

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.15280

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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