稀疏学习排名:一种高效的 primal-dual 算法

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"Sparse Learning-to-Rank via an Efficient Primal-Dual Algorithm" 本文是一篇关于"学习排名"(Learning-to-Rank)领域的研究论文,发表在2011年7月的《计算机学报》(IEEE Transactions on Computers)上。作者包括Hanjiang Lai、Yan Pan、Cong Liu、Liang Lin以及Jie Wu(IEEE Fellow)。论文主要关注的是如何在信息检索中实现稀疏的Learning-to-Rank模型,即构建只有少量非零系数的排名模型。 学习排名是信息检索和推荐系统中的关键技术,它通过训练模型来预测用户对不同文档的偏好,从而进行排序。近年来,由于其在提高搜索结果质量和用户体验方面的显著效果,这一领域受到了越来越多的关注。在本论文中,作者受到稀疏模型成功的启发,探讨了稀疏学习排名的问题。 他们将稀疏学习排名问题定义为一个带有稀疏诱导的ℓ1约束的凸优化问题。在优化问题中,ℓ1范数常被用来鼓励模型的稀疏性,因为它能产生具有较少非零元素的解。然而,由于ℓ1约束是非光滑的,这给求解带来了挑战。为了解决这个问题,作者提出了一种基于 primal-dual 视角的学习算法。 这种算法从原问题和对偶问题两个角度出发,巧妙地处理了非光滑约束,保证了优化过程的效率。他们进一步证明,该算法在最多O(1/ϵ)次迭代后,能够保证找到一个满足精度要求的解,即所谓的ϵ-准确解。这一收敛速度优于传统的子梯度下降算法,后者通常需要O(1/ϵ^2)次迭代。这意味着新算法在计算复杂性和收敛速度上都有优势。 为了验证算法的有效性,作者在几个公开的基准数据集上进行了实验。实验结果表明,提出的算法在实践中表现出良好的性能,不仅能够生成高效的稀疏模型,而且在预测准确性上也有出色表现。 这篇论文为解决学习排名中的稀疏优化问题提供了一个创新且高效的算法,为信息检索和推荐系统的模型设计提供了新的思路,并通过实验证明了其理论上的优越性和实践中的有效性。