Heterogeneous Graph Neural Network for Personalized Session-Based Recommendation with User-Sessio...

用户会话约束的个性化会话推荐异构图神经网络

该推荐系统为用户提供了一个适当限制的最近在线大量信息。最近,在这些会话中包含用户信息的研究正在取得进展。然而,很难生成包含用户生成的会话表示的高质量用户表示。在本文中,我们考虑了会话通过异构注意网络创建的图中的各种关系。约束还强制用户表示考虑会话中显示的用户首选项。它试图通过在培训过程中进行额外的优化来提高绩效。该模型在各种真实数据集上的性能优于其他方法。

1.Introduction

如果用户表示只是聚合项表示,则可能不会考虑用户创建的会话的含义。例如,与同一本书交互时,一些用户可能会对其类型有偏好,而其他用户可能会对这些书的发行年份有偏好。此外,由于此过程只是聚合项目的信息,因此可能会导致忽略会话的唯一信息。最后,当在预测下一个会话项目时简单地应用交叉熵损失,其他有希望的候选对象可能会离开向量空间。为了解决这个问题,我们使用异构注意网络来反映每个元路径之间的重要性。我们通过反映每个用户创建的会话信息来生成用户表示,并通过考虑候选项来学习。

PRELIMINARY

目的是对用户信息编码,以实现个性化推荐。定义V=\left\{ v_{1},...,v_N  \right\} U=\left\{ u_1,...,u_M \right\} ,令S_{u_1}=\left\{ s_{u_{i,1}},...,s_{u_{i,w}} \right\} 是每个用户的会话列表,其中s_{u_{i,j}}表示用户u_i的第j条session。

模型

构造异构全局图

将会话序列转换为有向异构图G=(V,E)。节点集V由用户和项目组成,边集由两个元路径:用户-项和项-项构成,每个边被表示成(v_i,v_j,r).

项-项:在现有的基于图的会话推荐系统中,由于项目之间的切换意味着两个项目之间的相似性,故通过考虑前一项和后一项之间的关系来构件图。这种关系具体体现为(v_i,v_j,r_{out})(v_i,v_j,r_{in})。

项-用户:这种关系表示用户和项之间的交互。具体来说,用户单击的项目节点和用户节点通过该元路径连接。它由一个关系(u_i,v_i,r_{clicked})组成,意味着用户ui单机了一个项目vi,反之(v_i,u_i,r_{clicked-by})。生成的图有效的表示了项目之间的关系以及这些项目与用户之间的关系。

异构注意网络

用异构注意网络编码用户项异构图。在GNN中,每个用户ui和项目vi分别表示为嵌入q_{ui}和p_{vi}

项目表示:

在异构图中,由三个元路径与项相连,R=\left\{ r_{in},r_{out},r_{clicked-by} \right\} ,首先对于每个元路径r_x,我们使用灯饰计算元路径特定的项表示:

最终项目表示p_{v_i}最终传播表示为p_{v_i}^{(K)}

用户表示:

用户节点u只有一个连接的元路径。因此,用户节点表示q_{u_i}

最终用户表示为q_{u_i}^{(K)}

个性化会话编码器

为了模拟用户对当前会话的偏好,我们需要考虑一般偏好和会话中呈现的偏好。自然会认为用户的表示包含一般偏好,因为它是用用户与之交互的项目创建的。会话中出现的首选项可以在会话中包含的项目序列中捕获。我们使用先前研究[10]中介绍的个性化会话编码器生成包含所有上述信息的表示,并使用该表示预测下一个项目。

会话偏好表示:

给定当前会话\left\{ v_1^s,...,v_l^s \right\} ,使用会话的偏好查询e_t,通过注意力机制生成一个会话嵌入Z,该嵌入反映了偏好。

最后,用软注意力机制将这两条信息组合在一起:

获取局部会话偏好C_u以及全局会话偏好O_u,将这两个偏好结合起来,得到最终的会话嵌入S_u

用户会话约束的鉴别器

使用鉴别器,以确保用户的表示不仅包含与他们交互的项目的表示,而且包含会话表示。鉴别器可用于增加或减少两个表示之间的互信息量。用户表示和用户的会话表示之间的互信息量最大,而其他用户的会话表示之间的互信息量最小。用户表示和会话表示之间的正负分数通过以下等式获得。B指训练批次。

预测及训练


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