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Migliorare lo shopping online con la tecnologia del padding ripetuto

Un metodo per migliorare le raccomandazioni di prodotto nello shopping online attraverso un uso migliore dei dati.

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Rivoluzionare leRivoluzionare leRaccomandazioni conRepPadmigliori nello shopping online.Un nuovo modo per fare previsioni
Indice

Quando la gente fa shopping online, spesso cerca Raccomandazioni basate su ciò che ha comprato o visualizzato in passato. Questo processo di suggerire prodotti è conosciuto come raccomandazione sequenziale. Aiuta a offrire un'esperienza di shopping più personalizzata prevedendo cosa un utente potrebbe volere dopo. Per fare queste previsioni, dobbiamo usare modelli che analizzano i comportamenti passati di un utente. Ma ci sono delle sfide nel gestire come sono strutturati questi dati, specialmente quando si tratta di sequenze di azioni.

Il Ruolo del Padding nella Raccomandazione Sequenziale

Nel modello delle sequenze, il padding è un metodo usato per gestire le lunghezze variabili dei dati di interazione degli utenti. Molti modelli possono funzionare solo con sequenze della stessa lunghezza. Questo significa che dobbiamo accorciare le sequenze più lunghe o allungare quelle più corte. Per allungare queste sequenze, di solito le riempiamo con un valore speciale, di solito zero, che non contiene alcun contenuto informativo. Questa pratica di padding, però, ci lascia con uno spazio inutilizzato, poiché i valori zero non contribuiscono a fare previsioni accurate.

Nuovo Approccio: Padding Ripetuto

Per sfruttare meglio questo spazio di padding, proponiamo un nuovo metodo chiamato Padding Ripetuto (RepPad). L'idea dietro RepPad è semplice: invece di riempire lo spazio di padding con zeri, lo riempiamo con dati di interazione reali dalla cronologia dell'utente. Ripetendo le sequenze di interazione originali come padding, possiamo fornire più contesto al modello. Questa informazione extra può aiutare a migliorare la capacità del modello di fare previsioni senza dover cambiare la struttura del modello o introdurre impostazioni complesse.

Vantaggi del Padding Ripetuto

  1. Miglioramento delle Prestazioni: Usare dati di interazione reali invece di zeri può migliorare significativamente le prestazioni del modello. Questo perché le informazioni rilevanti aggiuntive permettono al modello di capire meglio le preferenze degli utenti.

  2. Nessun Parametro Aggiuntivo Necessario: RepPad non richiede alcuna configurazione aggiuntiva o regolazioni complesse. Può essere applicato direttamente ai modelli esistenti senza necessità di modifiche alle configurazioni.

  3. Efficienza nell'Addestramento: Il modo in cui funziona RepPad può rendere il processo di addestramento più veloce. I modelli che usano questo metodo possono raggiungere prestazioni migliori in meno epoche di addestramento, il che significa che si trascorre meno tempo ad addestrare.

  4. Nessun Aumento della Dimensione dei Dati: A differenza di altri metodi che aggiungono nuove sequenze per aumentare la dimensione dei dati, RepPad utilizza lo spazio esistente in modo più efficace senza gonfiare il dataset.

Come Funziona RepPad

RepPad opera prendendo la sequenza di interazione originale dell'utente e ripetendola nel padding fino a raggiungere la lunghezza desiderata. Questo può essere fatto tante volte quanto necessario, a patto che ci sia abbastanza spazio. Per evitare il problema di usare parti di sequenza in modo errato (come cercare di prevedere il futuro dal passato), si può aggiungere un marcatore speciale tra le ripetizioni.

Risultati Sperimentali

Sono stati condotti test utilizzando vari dataset, dimostrando che RepPad porta a miglioramenti di prestazioni notevoli attraverso diversi tipi di modelli di raccomandazione. In molti casi, i modelli che hanno integrato RepPad hanno ottenuto risultati molto migliori rispetto a quando operavano utilizzando metodi di padding tradizionali. Gli esperimenti hanno rivelato:

  • Aumenti Significativi: Miglioramenti medi nella precisione delle raccomandazioni hanno raggiunto anche il 60% in alcuni casi.

  • Effetti su Diversi Tipi di Modelli: I miglioramenti sono stati osservati in vari modelli, compresi quelli basati su reti ricorrenti, reti convoluzionali e strutture basate su transformer.

  • Sequenze Corte vs. Lunghe: I vantaggi dell'uso di RepPad sembrano essere particolarmente forti in scenari con sequenze utente più corte. Per sequenze più lunghe, i vantaggi diminuiscono poiché non c'era spazio extra disponibile per il padding.

Analisi del Perché RepPad è Efficace

Il successo di RepPad può essere attribuito a diverse ragioni:

  1. Miglior Uso dei Dati: Sfruttando i dati originali per il padding, il modello ha accesso a informazioni più rilevanti, migliorando così il suo potere predittivo.

  2. Stabilità del Gradiente: RepPad porta a gradienti più fluidi durante l'addestramento. Questa stabilità contribuisce a un apprendimento più robusto poiché il modello può adattarsi meglio ai dati che vede.

  3. Convergenza Più Veloce: Il tempo di addestramento richiesto per i modelli integrati con RepPad è generalmente più breve. Questo significa che i modelli possono apprendere rapidamente ottenendo alta precisione.

Conclusione

In sintesi, il Padding Ripetuto presenta un metodo semplice ma potente per migliorare i sistemi di raccomandazione sequenziali. Trasformando il modo in cui il padding viene compreso e utilizzato, questo approccio attinge alla ricchezza delle interazioni originali degli utenti, portando a previsioni migliori e a un'efficienza complessiva delle prestazioni. Il metodo mostra il potenziale per applicazioni pratiche attraverso diversi tipi di modelli di raccomandazione, incoraggiando ulteriori esplorazioni e sviluppi nell'area dell'augmented data per raccomandazioni sequenziali.

Direzioni Future

Andando avanti, ci sono molte vie per lo sviluppo. Si potrebbe esplorare il conteggio ottimale delle ripetizioni per il padding per sfruttare appieno l'efficacia del metodo. Inoltre, combinare RepPad con altre strategie di aumento dei dati potrebbe portare a risultati ancora migliori. L'obiettivo è approfondire sia le basi teoriche del perché RepPad funzioni bene sia le applicazioni pratiche che possono migliorare l'esperienza dell'utente nello shopping online attraverso raccomandazioni intelligenti.

Fonte originale

Titolo: Repeated Padding for Sequential Recommendation

Estratto: Sequential recommendation aims to provide users with personalized suggestions based on their historical interactions. When training sequential models, padding is a widely adopted technique for two main reasons: 1) The vast majority of models can only handle fixed-length sequences; 2) Batching-based training needs to ensure that the sequences in each batch have the same length. The special value \emph{0} is usually used as the padding content, which does not contain the actual information and is ignored in the model calculations. This common-sense padding strategy leads us to a problem that has never been explored before: \emph{Can we fully utilize this idle input space by padding other content to further improve model performance and training efficiency?} In this paper, we propose a simple yet effective padding method called \textbf{Rep}eated \textbf{Pad}ding (\textbf{RepPad}). Specifically, we use the original interaction sequences as the padding content and fill it to the padding positions during model training. This operation can be performed a finite number of times or repeated until the input sequences' length reaches the maximum limit. Our RepPad can be viewed as a sequence-level data augmentation strategy. Unlike most existing works, our method contains no trainable parameters or hyperparameters and is a plug-and-play data augmentation operation. Extensive experiments on various categories of sequential models and five real-world datasets demonstrate the effectiveness and efficiency of our approach. The average recommendation performance improvement is up to 60.3\% on GRU4Rec and 24.3\% on SASRec. We also provide in-depth analysis and explanation of what makes RepPad effective from multiple perspectives. Our datasets and codes are available at \url{https://github.com/KingGugu/RepPad}.

Autori: Yizhou Dang, Yuting Liu, Enneng Yang, Guibing Guo, Linying Jiang, Xingwei Wang, Jianzhe Zhao

Ultimo aggiornamento: 2024-07-30 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2403.06372

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.06372

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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