推荐系统中的用户与物品嵌入正则化

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“User and Item Embeddings for Recommendation.pdf” 这篇论文“Regularizing Matrix Factorization with User and Item Embeddings for Recommendation”由Thanh Tran、Kyumin Lee(来自美国伍斯特理工学院)、Yiming Liao和Dongwon Lee(来自美国宾夕法尼亚州立大学)共同撰写。论文探讨了在推荐系统中利用用户和物品嵌入(User and Item Embeddings)对矩阵分解进行正则化的创新方法,旨在提高推荐的准确性和效果。 在推荐系统领域,传统的矩阵分解方法如协同过滤,通过寻找用户-物品交互矩阵的低秩近似来发现隐藏的用户兴趣和物品属性。然而,这种方法往往忽视了用户和物品的复杂关联以及潜在的语义信息。作者提出了一种新的Regularized Multi-Embedding (RME)模型,该模型通过分解同时融合以下四个关键概念: 1. 用户喜欢的物品:模型试图捕捉每个用户对不同物品的偏好,构建个性化的用户嵌入。 2. 共享相似兴趣的用户:识别哪些用户对相同物品有相似的喜好,这有助于发现用户之间的社区结构。 3. 常被一起喜欢的物品:揭示物品间的相关性,比如电影类型或音乐流派,帮助推荐相似类型的物品。 4. 常被一起不喜欢的物品:理解用户可能同时避开的物品组合,这有助于避免推荐不受欢迎的搭配。 实验结果表明,RME模型在显式和隐式反馈数据集上优于现有的最佳推荐模型。它显著提升了Recall@5(召回率@5)、NDCG@20(归一化累积增益@20)和MAP@10(平均精度@10)等关键指标,分别提高了5.9%到7.0%、4.3%到5.6%和7.9%到8.9%。尤其在冷启动场景下,对于交互记录最少的用户,RME模型在MovieLens-10M和MovieLens-20M数据集上相比于其他模型分别提升了NDCG@5的20.2%和29.4%,显示了其在处理新用户或稀疏数据时的优越性能。 这一研究贡献在于将深度学习中的词嵌入思想引入推荐系统,并通过正则化策略优化矩阵分解,从而提升推荐的准确性和全面性。这种方法不仅增强了模型的表达能力,还能有效处理用户和物品的稀疏交互数据,有助于解决实际推荐系统中的挑战。