推荐系统基础知识与整体框架详细设计.docx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《推荐系统基础知识与整体框架详细设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《推荐系统基础知识与整体框架详细设计.docx(32页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、推荐系统的基础知识与整体框架详细设计一、推荐算法的理解2二、推荐系统的整体框架2三、用户画像33. 1用户标签33.2用户画像的分类32. 1,原始数据432.2.事实标签42. 3.模型标签5四、内容画像51内容画像54. 2环境变量6五、算法构建65. 1推荐算法流程65.2 召回策略85.3 粗排策略95.4 精排策略95,4. 1精排目标9精排模型115. 4. 3 逻辑回归最简单Model-based模型14深度学习当前最新开展方向165.5重排层策略205. 1 EE 问题201.1.1 多样性问题21上下文问题215. 6冷启动22. 1用户冷启225.6 .2内容冷启23六、当
2、前开展23七 .算法衡量标准257 . 1指标选择258 .2推荐效果26.算法之外278.1 推荐算法是否会导致信息不平等和信息茧房? 278.2 算法可能产生的蝴蝶效应278.2. 1推荐算法对feed传播的影响28推荐算法对平台的影响29对用户价值。对作者价值,包括给作者的流量、互动、收入等。.对内容生态价值,包括品牌价值、内容安全、平台收入。间接价值,非直接由视频产生,例如用户的评论提醒,会改善用户的留存率。ScoreA:互动和时长的多目标线性加权公式ScoreB:观看时长收益0r 300s)ScoreC:观看完成度收益0,1ScoreD:点物概率点物的用户效用ScoreE:关注概率关
3、注的用户效用ScoreF:提供概率(提供的用户效用或卜部效用)ScoreG:进入原声页概率(原声收藏概率收藏 的用户效用原声拍摄概率作品价值)ScoreL: Pointwise learn2Rank排序分ScoreM: Pairwise Learn2Rank排序分参考:多目标排序在快手短视频推荐中的实践.精排层多目标融合方法.改变样本权重/多模型分数融合:(1)改变样本权重:先通过权重 构造目标值,再进行模型拟合。(2)多模型分数融合:先进行模型 拟合在进行加权融合。缺点:依赖规那么设计,依赖人工调参,且经 常面临以A目标换取B目标的问题。1 . Learn to rank : pairwis
4、e listwise 直接排序。2 .结合在线数据自动调参:5%线上流量探索,每次探索N组参数,根 据用户的实时reward来优化线上的调参算法。设计约束项,在阈值内线性弱衰减,超出阈值指数强衰减。3 .多任务学习:结合深度学习网络,可以共享embedding特征,采用 多种特征组合方式,到达相互促进以及泛化的作用。例如MMOE模 型,不同的专家可以从相同的输入中提取出不同的特征,由gate attention结构,把专家提取出的特征筛选出各个task最相关的 特征,分别接入不同任务的全连接层。不同的任务需要不同的信息, 因此每个任务都由独立gate负责。Figure 1: (a) Share
5、d-Bottom model, (b) One-gate MoE model, (c) Multi-gate MoE model.精排模型精排模型开展历史2016-2018Collaborative Filtering Models/Deep Learning-basedo NeuMF Heo ONCF Heo DeepMF Xueo ACF Cheno NAIS Heo DeeplCF XueGeneric Feature-based Models200820132009Model-based (User CF)MF KorenBPR-MF RendleModel-based (Item C
6、F)o FISM KabburSLIM NingSVD+ Yehuda201620192010201619942004Memory-basedo User Similarity Thomaso Item Similarity Greg Linden o Cosine SimilarityStuarto Pearson Correlation Paul精排模型分类精抖喉型Deep Learning-basedo NFM Heo DeepCross Shano YouTube Recommender Covingtono Wide&Deep Chengo DeepFM Guoo xDeepFM L
7、iano FNN Zhango PNN Quo CrossNet WangWangFactorization Machineso FM RendlejO FFM Juan15基于内容属性的相似性推荐Mernorv-based基于用户的协同过痣Memory oasea基于用户行为的协同过滤基于物品协同过滤分类模型Model-based因子分解逻辑回归FM树模型深度学习DNNSVDSVD+SVD Feature精排模型基本原理基本原理基于内容属性的相似性推荐基于内容属性的相似性推荐根据内容的相似性,例如标题、标签、正 文相似性进行推荐基于用户的协同过滤基于用户 行为的协 同过滤基于内容的协同过滤基
8、于用户的协同过滤基于用户 行为的协 同过滤基于内容的协同过滤根据用户过去的行为判断用户之间的相似 性,推荐相似用户喜欢的内容根据用户过去的行为判断内容之间的相似 性,推荐相似的内容分类模型逻辑回归FM树模型深度学习DNN将点击率作为Y变量,预测用户对于每一 个内容0-1之间的点击率因子分解因子分解将评分矩阵分解为用户与内容矩阵,根据 相似性预测其他评分精排模型优缺点精排模型优缺点精排模型缺点基于内容属性的相似性 推荐对于新内容友好,较为公 平单纯的从内容的相似性进 行判断,会忽略用户的行 为基于用户的协 同过滤基于用户 行为的协 同过滤更适用于内容海量频繁更用户量大的时候,矩阵过 新,但用户较
9、为稳定的场于稀疏推荐结果可能会产 景(例如社交推荐的场景;生马太效应,会越推越热基于内容的协更适用于用户数量远远大 同过滤于内容的场景物品量大的时候,矩阵过于稀疏推荐结果可能会产生马太效应,会越推越热分类模型因子分解逻辑回归FM树模型深度学习DNN模型简单易用,比拟容易 控制和解释相对于逻辑回归,无需进 行特征交叉,自动产生隐 变量相对于逻辑回归,不需要 进行特征处理(归一化、 离散化)在处理大数据量,高维度 表现更好解决矩阵稀疏性问题,节 省计算资源需要手动进行特征工程交叉特征的解释性较逻辑 回归差在高维度稀疏特征的情况 下容易产生过拟合复杂,难以解释5. 4. 3 逻辑回归最简单Model
10、-based模型原理介绍1 .概念:逻辑回归通过sigmoid函数,将线性回归变为可以解决二分类 的方法,它可用于估计某种事物发生的可能性。.计算公式:Y根据目标设计:例如是否点击(是:1,否:0,最后预 测一个0-1之间的点击概率);X根据特征工程设计:这一块就涉及到了 前面提到的用户画像与内容画像,所有的画像都是对样本的特征的刻 画。特征工程需要根据业务场景选择合适的特征并进行一定的加工;w由 模型训练得到。y是否点击=sigmod(W用户X用户+ W物品X物品+ W其他X其他)构建流程基于我们的目标,需要进行样本的收集(样本是对客观世界的具体描 述),通过对已收集到的样本进行特征构造,并
11、对其进行训练,最终求出 模型参数的具体数值。1.建立样本逻辑回归为有监督模型,因此需要有已经分类好的样本。正样本: 用户曝光过某物品并点击。负样本:用户曝光过某物品并且没有点击。 如果正负样本差距过大,可以将负样本随机抽样后与正样本一起训练。 或只保存有点击行为的用户作为样本,将曝光但是没有被点击的物品作 为负样本。负样本2.特征工程特征工程是对收集到的样本进行更加深度的特征刻画。虽然作为算法 人员与用户接触较少,但对身边使用该产品的同学,进行深入的观察与访 谈,了解他们对于所推荐内容的反响,往往可以得到意料之外的特征开发 方向。主要分为以下几个维度。 基础数据 趋势数据 时间数据 交叉数据不
12、同交叉方法得到的不同的参数数量不同交叉方法得到的不同的参数数量深度学习深度学习当前最新开展方向1.深度学习基础Embedding+MLP 模型 Embedding+MLP 模型结构:微软在 2016 年提出 Deep Crossing, 用于广告推荐中。 从下到上可以分为5层,分别是Feature层、Embedding层、 Stacking 层、MLP 层和 Scoring 层。 对于类别特征,先利用Embedding层进行特征稠密化,再利用 Stacking层连接其他特征,输入MLP (多层神经元网络),最后 用Scoring层预估结果。.深度学习主要特点(1) embedding技术在召回
13、层的应用:embedding,即用一个数值向量来 表示一个对象的方法,对于处理稀疏特征有比拟重要的应用,其将稀疏高 维特征向量转换为稠密低维特征向量,可以融合大量价值信息。其主要方 法有基于文本的Word2Vec,基于物品的Item2Vec,基于图结构(社交关 系、知识图谱、行为关系等)的deep walk、Node2Vec (增加了随机过程 中跳转概率的倾向性) 等。X1X2XixvMatrix WXvectorContext matrixOutputVector of word iX Matrix W001Vec5r of word j(2)深度学习模型在排序层的应用:深度学习模型以MLP
14、为基础结构, embedding+MLP是最经典结合,google在此基础上提出的Wide&Deep在业 界得到了广泛的应用。2 .目前主要的衍化方向改变神经网络的复杂程度。改变特征交叉方式。多种模型组合应用。与其他领域的结合,例如自然语言处理,图像处理,强化领域等。3 .深度学习模型举例(1) Wide&Deep 模型2016年谷歌发表的Wide&Deep模型与YouTube深度学习推荐模型, 引领推荐算法走向了对深度学习的应用。相比传统机器学习推荐模型, 深度学习具有更加复杂的模型结构,而使其具备了理论上拟合任何函数 的能力。同时深度学习的结构灵活性可以让其模拟出用户兴趣的变迁过 程。左侧
15、传统推荐模型与右侧深度学习推荐模型比照,其模型复杂度增 加:(2) DeepFM 模型由FM与深度学习模型的结合生成的DeepFM模型:即FM替换了 Wide&Deep的Wide局部,加强了浅层网络局部特征组合的能力,右边的 局部跟Deep局部一样,利用多层神经网络进行特征的深层处理。+加法操作X内积操作Sigmoid 函数J激活函数IIFM层;稠密 Embedding 层|稀疏输入层 特征域/特征域j 特征域m(3)深度兴趣DIN模型DIN模型为阿里的电商广告推荐模型,预测其广告点击率。它主要利 用注意力机制,即通过用户历史行为序列,为每一个用户的历史购买商 品上面加入了激活单元,激活单元相
16、当于一个嵌套在其中的深度学习模 型,利用两个商品的embedding,生成了代表他们关联程度的注意力权 重。一、推荐算法的理解如果说互联网的目标就是连接一切,那么推荐系统的作用就是建立更 加有效率的连接,节约大量用户与内容和服务连接的时间和本钱。如果把 推荐系统简单拆开来看,推荐系统主要是由数据、算法、架构三个方面组 成。数据提供了信息。数据储存了信息,包括用户与内容的属性,用户 的行为偏好例如对新闻的点击、玩过的英雄、购买的物品等等。 这些数据特征非常关键,甚至可以说它们决定了一个算法的上 限。.算法提供了逻辑。数据通过不断的积累,存储了巨量的信息。在巨 大的数据量与数据维度下,人已经无法通
17、过人工策略进行分析干 预,因此需要基于一套复杂的信息处理逻辑,基于大量的数据学 习返回推荐的内容或服务。架构解放了双手。架构保证整个推荐自动化、实时性的运行。架构 包含了接收用户请求,收集、处理,存储用户数据,推荐算法计 算,返回推荐结果等。一个推荐系统的实时性要求越高、访问量 越大,那么这个推荐系统的架构会越复杂。二、推荐系统的整体框架结果回传结果回传请求发送用户与内容上报中心接入调度层日志上报分发调度结果回传推荐方法数据统计过推荐算法层ctr更新公用组件案引表用户特征存储单元mySQL报表系统召 回实时处理日志处理画像更新Redis内容索引tdw协议接入客户端消息队列请求发送排序serve
18、r落地数据ConcatEmbeddingLayer _do-oUser ProfileFeaturesOutput)SoftmoxPReLU/Dice (200)Concat & Flatten |ConcatActivation WeightInputsfrom User Inputs from Ad Activation UnitConcatm Goods 1HIOOGoods 2User BehaviorsConcotooGoods NConcatnrIIICandidateAd:Concat 一O 0-0ContextFeaturesDeep Interest NetworkX OOO
19、ProductGoods ID Shop ID Cate ID Other IDFC layer(4)深度兴趣进化网络DIEN弥补DIN没有对行为序列进行建模的缺点,通过序列层,兴趣抽取 层,兴趣进化层。其中利用序列模型利用商品ID和前一层序列模型的 embedding 向量,输出商品 embedding 与兴趣 embedding。SamplingAuxiliary Loss 0 Not ClickFeature Featureuser behavior sequencee(t+l) h(t)InterestEvolving LayerInterestExtractor LayerBehav
20、iorLayer5. 5重排层策略5.5. 1 EE 问题 MBA问题:所有的选择都要同时考虑寻找最优解以及累计收益最大的问题。解决方案:Bandit算法,衡量臂的平均收益,收益越大越容易被选择,以及臂的方差,方差越大越容易被选择。TRt = 2 (坟00 - W5(i) i1T=Tw* - 2 wB(/)i=l常用算法:汤普森采样算法,UCB算法,Epsilon贪婪算法,LinUCB 算法,与协同过滤结合的C0FIBA。多样性问题多样性问题.多样性过差:用户探索不够,兴趣过窄,系统泛化能力以及可持续 性变差;流量过于集中在少数item上,系统缺乏活力。1 .多样性过强:用户兴趣聚焦程度弱;i
21、tem流量分配平均,对优质 item激励缺乏。多样性解法:L根据内容的相关性以及相似性进行打散。2.保持 用户以及内容探索比例。3.人工规那么控制。上下文问题pointwise排序中,仅考虑item与user之间的相关性,而较少考虑 前序item对后续item的影响,主要的解决方案有两种。listwise 排序Pointwise考虑单点目标/Pairwise考虑一个pair/Listwise考虑 整个集合的指标。 Listwise对视频组合进行transformer建模,刻画视频间的相互影 响,前序视频对后续视频观看有影响,前后组合决定总收益。Candidate evaluatioir lay
22、er (评估层)强化学习考虑序列决策,从前向后依次贪心的选择动作概率最大的视频。 Reward = f(相关性,多样性,约束)。序列决黄过理5.6冷启动5. 6. 1用户冷启其主要几个方向为:加强特征与信息的补充、EE问题平衡、实时化加 强。信息补充. side information补充:例如商品类目、领域知识图谱、第二方 公司数据的补充。1 . Cross domain:利用共同的用户在不同地方的数据进行冷启。2 .用户填写兴趣。3 .元学习:利用多任务间具有泛化能力的模型,进行少样本学习(few- shot learning)。快速收敛.主动学习、在线学习、强化学习:快速收集数据,且反响
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 推荐 系统 基础知识 整体 框架 详细 设计
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内