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Equilibrando Justiça e Precisão nas Recomendações

A BankFair melhora os sistemas de recomendação pra usuários e fornecedores em meio a um tráfego variável.

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No mundo digital de hoje, sistemas de recomendação têm um papel crucial em conectar usuários com conteúdos ou produtos que eles podem curtir. Esses sistemas são super usados em plataformas como sites de compras online e serviços de streaming de vídeo. Mas criar um sistema de recomendação que seja tanto preciso quanto justo para diferentes tipos de usuários e fornecedores pode ser complicado.

A Necessidade de Sistemas de Recomendação Balanceados

Os usuários geralmente querem experiências personalizadas. Eles esperam recomendações que sejam relevantes para os seus interesses. Por outro lado, os fornecedores precisam garantir que seus produtos ou conteúdos sejam vistos por um número suficiente de usuários ao longo do tempo. Isso significa que um sistema de recomendação deve considerar as necessidades de ambas as partes ao mesmo tempo.

No entanto, usuários e fornecedores nem sempre têm o mesmo nível de urgência. Por exemplo, enquanto os fornecedores podem se concentrar em obter uma exposição consistente ao longo do tempo, os usuários normalmente querem resultados rápidos e relevantes. Essa diferença pode levar a desafios em que o sistema enfrenta dificuldades para atender a ambos os lados, especialmente quando o tráfego de usuários flutua.

Desafios em Alcançar Justiça e Precisão

Quando o tráfego de usuários é baixo, a qualidade das recomendações tende a cair. Isso pode resultar em insatisfação do usuário, já que eles podem receber sugestões menos relevantes. Por outro lado, quando o tráfego é alto, os usuários podem receber recomendações mais precisas. O truque é encontrar uma forma de manter tanto a justiça em relação aos fornecedores quanto a precisão para os usuários, independentemente da situação do tráfego.

Os métodos atuais para equilibrar esses dois aspectos muitas vezes falham. Eles podem funcionar bem em condições estáveis, mas enfrentam dificuldades quando o tráfego de usuários muda. Isso torna importante desenvolver novas estratégias que possam se ajustar a essas flutuações enquanto garantem que ambos os lados obtenham o que precisam.

Visão Geral do BankFair

Para resolver esses problemas, uma nova abordagem chamada BankFair foi introduzida. Esse modelo visa manter a justiça para os fornecedores enquanto garante que os usuários recebam recomendações precisas, especialmente durante períodos de tráfego de usuários variados. O conceito por trás do BankFair se inspira em princípios econômicos relacionados à alocação de recursos.

O BankFair tem dois componentes principais:

  1. Alocação Justa: Esse componente determina como alocar a exposição para os fornecedores com base no tráfego a qualquer momento. Ele faz isso usando uma regra derivada do Talmud, que ajuda a decidir como distribuir a justiça durante diferentes períodos de tráfego.

  2. Recomendação Online: Essa parte se concentra em gerar recomendações em tempo real para os usuários enquanto segue as diretrizes de justiça definidas pelo primeiro componente.

Como o BankFair Funciona

Módulo 1: Alocação Justa

No primeiro módulo, o BankFair avalia o tráfego de usuários atual e prevê a exposição necessária para cada fornecedor. Essa previsão ajuda a garantir que, durante períodos de alto tráfego, os fornecedores recebam exposição suficiente para compensar períodos de tráfego mais baixo. A lógica por trás dessa abordagem é que se um fornecedor tem boa exposição quando o tráfego é alto, isso pode ajudar a compensar momentos em que ele cai.

Módulo 2: Recomendação Online

O segundo módulo usa a exposição prevista para desenvolver uma lista de recomendações para os usuários. Essa lista é criada em tempo real, permitindo que o sistema se adapte às necessidades imediatas dos usuários enquanto considera as obrigações de justiça para os fornecedores.

Importância do Tráfego de Usuários

O tráfego de usuários é um fator significativo em quão justas e precisas as recomendações podem ser. Pesquisas indicam que um tráfego de usuários mais baixo leva a uma maior chance de perda de precisão para os usuários. Isso implica que durante períodos de baixo tráfego, a chance de os usuários receberem recomendações ruins aumenta. O BankFair aborda esse problema ajustando a exposição dos fornecedores com base no nível atual de tráfego de usuários.

O Papel dos Princípios Econômicos

A abordagem do modelo pode ser comparada a resolver um problema de falência, onde o objetivo é alocar recursos limitados (neste caso, exposição) entre diferentes fornecedores. Ao usar a regra do Talmud, que enfatiza justiça e equidade, o BankFair visa distribuir a exposição de uma forma que beneficie todas as partes envolvidas, garantindo que nenhum fornecedor fique para trás ao longo do tempo.

Validação Experimental

Para demonstrar a eficácia do BankFair, foram realizados extensos experimentos. Esses testes usaram conjuntos de dados do mundo real para avaliar como o BankFair se sai em comparação com métodos existentes. Os resultados mostraram consistentemente que o BankFair supera sistemas tradicionais em fornecer tanto precisão quanto justiça, especialmente quando o tráfego de usuários flutua.

Detalhes dos Conjuntos de Dados

Dois conjuntos de dados foram usados para os testes: um coletado de um aplicativo de compartilhamento de vídeo e outro de uma plataforma comercial de vídeo curto. Esses conjuntos de dados foram selecionados para refletir interações reais de usuários e padrões de tráfego.

Métricas Para Avaliação

A eficácia do BankFair foi avaliada usando várias métricas, incluindo:

  • Precisão: Quão bem as recomendações coincidiram com as preferências dos usuários.
  • Justiça: Quão bem o sistema garantiu que os fornecedores recebessem sua parte justa de exposição.
  • Experiência do Usuário: A satisfação geral dos usuários com as recomendações que receberam.

Resultados e Descobertas

Os experimentos indicaram que o BankFair conseguiu manter um equilíbrio entre precisão e justiça em diferentes condições. Quando comparado a modelos de base, o BankFair alcançou níveis de precisão mais altos e garantiu que todos os fornecedores recebessem a exposição mínima que precisavam.

O Impacto das Flutuações de Tráfego

Uma das principais descobertas foi que o BankFair se adaptou bem às flutuações no tráfego de usuários. À medida que as condições de tráfego mudaram, o sistema conseguiu ajustar suas recomendações de acordo, garantindo que os usuários continuassem recebendo sugestões relevantes enquanto mantinham a justiça para os fornecedores.

Consistência em Diferentes Cenários

O BankFair teve um desempenho consistente em vários cenários de tráfego. Mesmo quando o tráfego estava baixo e o risco de perda de precisão era alto, o BankFair conseguiu manter tanto os usuários quanto os fornecedores satisfeitos. Isso sugere que o modelo é robusto e pode lidar com diversas situações de forma eficaz.

Conclusão

Em conclusão, o BankFair apresenta uma abordagem promissora para gerenciar as complexidades dos sistemas de recomendação. Ao focar tanto na precisão do usuário quanto na justiça do fornecedor, ele navega com sucesso pelos desafios impostos pelo tráfego de usuários flutuante. A combinação de alocação justa e recomendações em tempo real permite que o sistema atenda às necessidades de usuários e fornecedores de forma eficaz. À medida que os sistemas de recomendação continuam a evoluir, modelos como o BankFair são essenciais para criar plataformas digitais equitativas onde ambos os lados se sintam valorizados e satisfeitos.

Fonte original

Título: Guaranteeing Accuracy and Fairness under Fluctuating User Traffic: A Bankruptcy-Inspired Re-ranking Approach

Resumo: 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.

Autores: Xiaopeng Ye, Chen Xu, Jun Xu, Xuyang Xie, Gang Wang, Zhenhua Dong

Última atualização: 2024-08-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2405.16120

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.16120

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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