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Melhorando Preferências do Usuário com Perda de Pares Debiased

Um novo método melhora a compreensão das escolhas dos usuários, mesmo com feedback limitado.

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Aprender com as preferências dos usuários é uma parte chave de como a gente melhora a interação com a tecnologia. Um método comum é o aprendizado pareado, que ajuda a comparar dois itens entre si, principalmente quando a gente quer classificá-los com base nas preferências dos usuários. Essa técnica tem sido amplamente aplicada em várias áreas, incluindo como entendemos a linguagem, reconhecemos imagens e fazemos recomendações.

Mas tem um grande desafio: muitas vezes não temos informações sobre os itens que o usuário não gosta, especialmente quando coletamos dados de ações como cliques ou compras. Essa falta de feedback negativo cria problemas na hora de descobrir o que os usuários realmente preferem. Quando só sabemos o que os usuários gostaram, podemos fazer suposições erradas sobre o que eles não gostaram, o que pode levar a resultados enganosos.

Para enfrentar esse problema, um novo método chamado perda pareada desacoplada (DPL) foi introduzido. Esse método foca em corrigir os preconceitos que surgem quando fazemos suposições sobre as preferências dos usuários com base em informações limitadas. Ao refinar como avaliamos os itens, a gente consegue entender melhor as escolhas dos usuários, mesmo quando faltam dados completos.

O Básico do Aprendizado Pareado

O aprendizado pareado compara itens diretamente pra entender quanto um item é preferido em relação a outro. Em vez de olhar cada item isoladamente, esse método ajuda a destacar as diferenças entre itens relacionados. Ao focar nessas diferenças, conseguimos criar modelos que capturam melhor as preferências dos usuários.

Na prática, quando implementamos o aprendizado pareado, geralmente lidamos com dois tipos de itens: Positivos e Negativos. Itens positivos são aqueles com os quais os usuários interagiram, enquanto os negativos são os que eles não viram. Pra melhorar as recomendações, os modelos tentam fazer os itens positivos marcarem mais do que os negativos, colocando-os mais alto na lista de itens sugeridos.

O Desafio do Feedback Implícito

Quando coletamos dados sobre o que os usuários gostam, muitas vezes encontramos uma situação chamada feedback implícito. Isso acontece quando os usuários indicam suas preferências apenas por meio de ações como clicar ou comprar itens, mas não temos um registro claro de suas aversões. Como resultado, ficamos com exemplos positivos (as coisas que os usuários gostaram) e um monte de dados não rotulados (as coisas com as quais eles não interagiram).

Isso cria um problema: itens que o usuário pode preferir no futuro são tratados como amostras negativas, levando ao que chamamos de falsos negativos. Esses são casos em que assumimos que o usuário não gostaria de algo só porque ele não interagiu com aquilo ainda. Essa suposição pode prejudicar o desempenho dos nossos modelos, porque distorce a maneira como entendemos as preferências dos usuários.

Pra lidar com esse desafio, muitas estratégias surgiram, incluindo técnicas de amostragem negativa. Esses métodos buscam melhorar nossa compreensão sobre as aversões dos usuários, selecionando itens que provavelmente são negativos com base em certos critérios. No entanto, esse processo não é à prova de falhas e pode muitas vezes levar a preconceitos adicionais se não for bem gerenciado.

O que é a Perda Pareada Desacoplada (DPL)?

A DPL é uma abordagem inovadora projetada pra enfrentar os problemas da amostragem negativa e seus preconceitos. A ideia principal é melhorar a forma como estimamos as preferências dos usuários, corrigindo as estimativas de probabilidade com base nos falsos negativos. Assim, deixamos o entendimento do modelo sobre as preferências mais preciso e próximo do que seria se tivéssemos todos os dados necessários.

Esse método faz apenas pequenos ajustes em frameworks de codificação existentes, simplificando o processo de implementação. A DPL foca na probabilidade de os usuários gostarem de certos itens em relação aos negativos, o que nos permite gerar resultados mais confiáveis, mesmo trabalhando com conjuntos de dados incompletos.

A Teoria por trás da DPL

A base da DPL repousa no conceito de ajustar como percebemos as amostras positivas e negativas. Ao analisar cuidadosamente as probabilidades associadas às escolhas dos usuários, conseguimos criar uma imagem mais clara do que eles podem preferir, mesmo sem feedback negativo explícito.

De forma simples, a DPL ajuda a corrigir os preconceitos causados pela ausência de feedback negativo, melhorando o desempenho na classificação e recomendação de itens. Esse ajuste é prático e eficaz, permitindo que os modelos funcionem de maneira mais semelhante ao que fariam em um ambiente totalmente supervisionado.

Implementando a DPL

Quando colocamos a DPL em prática, usamos dados de treinamento que incluem interações positivas e uma variedade de exemplos não rotulados. O objetivo é aprimorar a forma como calculamos a probabilidade de um usuário gostar de certos itens em relação a outros, tornando-a mais representativa das verdadeiras preferências.

Ao empregar esse método, conseguimos derivar classificações mais confiáveis que refletem melhor os interesses dos usuários. O processo de implementação não requer recursos ou informações adicionais, tornando-o uma solução prática para muitos contextos.

Desempenho da DPL

Pesquisas realizadas com a DPL mostram que ela muitas vezes supera outros métodos existentes, especialmente em ambientes onde o feedback positivo é mais prevalente do que o negativo. Os resultados mostram que a DPL melhora significativamente a precisão das recomendações em comparação com métodos tradicionais.

Em testes em vários conjuntos de dados, a capacidade da DPL de corrigir preconceitos levou a um desempenho geral melhor. Ela demonstrou que ter uma compreensão precisa das preferências dos usuários é crucial para alcançar resultados favoráveis em sistemas de recomendação.

Análise Comparativa de Técnicas

Enquanto a DPL é uma forte concorrente no mundo do aprendizado de preferências, é útil entender como ela se compara a outras técnicas. Métodos tradicionais de amostragem negativa focam em selecionar exemplos negativos prováveis a partir do que sabemos, enquanto a DPL enfatiza melhorar como interpretamos os dados disponíveis.

Ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens. A amostragem tradicional pode às vezes depender muito de preconceitos anteriores, tornando-a menos eficaz em ambientes altamente variáveis. Por outro lado, a DPL oferece mais confiabilidade ao refinar nossas estimativas de preferências, especialmente ao lidar com conjuntos de dados incompletos.

Aplicações do Mundo Real

As aplicações da DPL são vastas e abrangem muitos setores, incluindo compras online, plataformas de entretenimento e redes sociais. Qualquer sistema que dependa das preferências dos usuários pode se beneficiar da precisão aprimorada que vem com o uso desse método.

Por exemplo, plataformas de e-commerce podem usar a DPL pra recomendar melhor produtos aos clientes com base em suas interações passadas. Da mesma forma, serviços de streaming podem usar a DPL pra sugerir shows ou filmes que os usuários provavelmente vão gostar, com base em seu histórico de visualização, sem se preocupar muito com feedback negativo perdido.

Desenvolvimentos Futuros

A área de aprendizado pareado e modelagem de preferências continua a evoluir. À medida que a tecnologia avança, os métodos que usamos pra analisar e interpretar dados dos usuários também evoluem. Pesquisas futuras podem explorar integrar a DPL com outras técnicas, como aspectos do aprendizado profundo, pra criar modelos ainda mais sofisticados.

O desafio contínuo de lidar com feedback incompleto sempre será um ponto de interesse. À medida que temos acesso a conjuntos de dados maiores e interações mais complexas dos usuários, métodos como a DPL provavelmente desempenharão um papel essencial na forma como entendemos e respondemos às preferências dos usuários.

Conclusão

Em conclusão, entender as preferências dos usuários através do aprendizado pareado é um aspecto crucial pra melhorar como a tecnologia interage com as pessoas. A introdução da DPL marca um avanço significativo nessa área, pois aborda os preconceitos criados pela falta de feedback negativo.

Ao corrigir como estimamos preferências com base nos dados disponíveis, a DPL ajuda a criar recomendações mais precisas e relevantes. Esse método não só aprimora a nossa percepção sobre as escolhas dos usuários, mas também abre caminho para inovações futuras no campo.

À medida que continuamos a navegar pelas complexidades das preferências dos usuários, técnicas como a DPL permanecerão ferramentas essenciais na nossa busca por uma melhor compreensão e atendimento às necessidades dos usuários em várias plataformas.

Fonte original

Título: Debiased Pairwise Learning from Positive-Unlabeled Implicit Feedback

Resumo: Learning contrastive representations from pairwise comparisons has achieved remarkable success in various fields, such as natural language processing, computer vision, and information retrieval. Collaborative filtering algorithms based on pairwise learning also rooted in this paradigm. A significant concern is the absence of labels for negative instances in implicit feedback data, which often results in the random selected negative instances contains false negatives and inevitably, biased embeddings. To address this issue, we introduce a novel correction method for sampling bias that yields a modified loss for pairwise learning called debiased pairwise loss (DPL). The key idea underlying DPL is to correct the biased probability estimates that result from false negatives, thereby correcting the gradients to approximate those of fully supervised data. The implementation of DPL only requires a small modification of the codes. Experimental studies on five public datasets validate the effectiveness of proposed learning method.

Autores: Bin Liu, Qin Luo, Bang Wang

Última atualização: 2023-07-29 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.15973

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.15973

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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