在推荐系统中应用Hinge Loss和低秩正样本损失,结合图神经网络解决方案
推荐系统中的目标通常是根据用户过去的行为和反馈,预测他们未来的兴趣和需求,为他们推荐可能感兴趣的物品。在这种情况下,通常会使用矩阵分解或者神经网络进行建模,但是这些方法都存在一些弊端,如数据稀疏性问题和对标注数据的依赖性问题。因此我们需要一种新的方法来解决这些问题。
在这篇论文中,我们提出了一种使用图神经网络来处理推荐系统的方法,该方法结合了Hinge Loss和低秩正样本损失。具体的做法是,首先将用户和物品的关系表示为图,并为每个节点分配一个嵌入向量。接着使用图卷积神经网络来对节点嵌入进行聚合和更新。最后,使用Hinge Loss和低秩正样本损失对模型进行训练,以优化模型的预测准确度。
以下是使用DGL库实现该方法的代码示例:
import dgl
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
class GraphConv(nn.Module):
def __init__(self, in_feats, out_feats):
super(GraphConv, self).__init__()
self.linear = nn.Linear(in_feats, out_feats)
def forward(self, g, feat):
with g.local_scope():
g.ndata['h'] = feat
g.update_all(dgl.function.copy_src('h', 'm'), dgl.function.sum('m', 'h'))
h = g.ndata['h']
return self.linear(h)
class Model(nn.Module):
def __init__(self, num_users, num_items, emb_size):
super(Model, self).__init__()
self.user_emb = nn.Embedding(num_users, emb_size)
self.item_emb = nn.Embedding(num_items, emb_size)
self.gcn = GraphConv(emb_size, emb_size)
self.fc = nn.Linear(emb_size, 1)
def forward(self, g, u, i):
u, i = self.user_emb(u), self.item_emb(i)
h = torch.cat([u, i], dim=0)
h = self.gcn(g, h)
u, i = h[:len(u)], h[len(u):]
score = self.fc(u * i).sum(dim=1)
return score
num_users, num_items, emb_size = 100, 1000, 64
g = dgl.graph([]) # 构造空的图
u = torch.LongTensor([0, 1, 5])
i = torch.LongTensor([100, 200, 876])
r = torch.FloatTensor([1., -1., 1.])
g.add_nodes(num_users + num_items)
g.add_edges(u, num_users + i)
g.edges[num_users + i].data['r'] = r
model = Model(num_users, num_items, emb_size)
opt = torch.optim.Adam(model.parameters())
for epoch in range(10):
score = model(g, u