文章浅析-《Joint Deep Modeling of Users and Items Using Reviews for Recommendation》

推荐系统论文阅读笔记之《Joint Deep Modeling of Users and Items Using Reviews for Recommendation》IntroductionThis paperSummaryContributionsMethods第一层 look-up层第二层 Convolution层第三层 Max-pooling层第四层 Fully-connected层第四+1层 Factorization Machine层 Experiment数据集：词embedding方式评价标准BaselineResult

推荐系统论文阅读笔记之《Joint Deep Modeling of Users and Items Using Reviews for Recommendation》

Introduction

推荐系统应用于众多电商平台，如不离手的抖音、百货大楼淘宝、Amazon，甚至一些广告、新闻推送等。简言之，推荐即通过用户的历史交互信息对用户进行特征建模，然后通过预测user对item的评分、点击概率、喜欢的可能排序等进行推荐。.

This paper

文章下载地址：https://arxiv.org/pdf/1701.04783.pdf 代码下载地址：[作者未提供]

Summary

现有的一些推荐算法主要考虑user-item的交互和评分情况，忽略了用户的评论中包含了大量的信息，它不仅可以提供附加信息，还能潜在地缓解稀疏性问题，提高推荐的质量。在本文中，我们提出了一个基于CNN的深度学习的模型——DeepCoNN，通过user的所有评论信息和item的所有被评论信息来学习user和item的特征表示，最后预测评分。

Contributions

1.提出DeepCoNN（名为：深度合作的神经网络），使用user reviews和item reviews对user和item属性进行联合建模（PS: 所谓联合建模，就是使用提出的网络模型同时对user和item进行建模）。 2.使用pre-train好的模型对词进行embedding，就是根据词进行look-up操作，得到word-embedding矩阵。 3.在三个数据集上（Yelp、Amazon、Beer）实验表明优于现有的算法。

Methods

DeepCoNN网络模型 图片来源：原文

由上图可知，模型一共有三层（三层？明明是四层啊！~好，那就四层！说三层是因为把卷积层和池化层合为卷积网络，是一层。按图，四层！） 下面，以学习user特征为例，介绍模型各层……

第一层 look-up层

给不了解文本处理的小伙伴简简单单说一下蛤~ look-up翻译过来就是查找。 问： 去哪里查什么呢？ 答： 去训练好的词嵌入矩阵查某个词的词向量。 再问： 为什么要查呢？有词不就好了吗？再答： 不好！网络模型计算的是数字，不是词，所以词要转化成数字！词嵌入矩阵就是每个词对应的数字形式，一般来讲，一个词对应一个向量，look-up之后的reviews就对应一个矩阵，因为一个review有很多词鸭，呱呱呱~二、四、六、七、八…… 反问： 懂了吗？反答： 懂了！ 好，Go on!

In the look-up layer, reviews are represented as a matrix of word embeddings to extract their semantic information. To achieve it, all the reviews written by user u, denoted as user reviews, are merged into a single document d^u_1:n, consisting of n words in total. Then, a matrix of word vectors, denoted as V ^u_1:n, is built for user u as follows:

别看原文了，看中文吧： 把用户的所有评论合成一条长评论，一共有n个单词，对每个单词进行look-up操作，再合起来就构成V^u_1:n了。所谓的合起来就是把每个词查得的vector按行排成矩阵，这个矩阵的行数就是这条评论词的个数，列数就是每个词向量的维度。

第二层 Convolution层

卷积层，通过不同的卷积核提取不同的特征。 了解CNN的小伙伴就知道这个操作蛤~

V^u_1:n是用户U_j的评论embedding，K_j是卷积核，b_j是偏置项。对于文本数据通常采用1d卷积，V^u_1:n卷积之后对应图中卷积层的一个列向量，多个卷积核输出多个列向量。使用多个卷积核的目的是提取多种特征，一个卷积核提取一种特征，要问怎么就提取特征了？详见CNN介绍蛤~

第三层 Max-pooling层

池化层，最大池化操作！

对每个卷积核提取的特征取最大值，即图中从卷积层的每一列取最大值组合起来得到池化层的一行。O是池化得到的向量，n1是卷积核个数。

第四层 Fully-connected层

全连接层

将得到的O输进全连接层，x_u即为学得的user特征，f为激活函数，W是权重矩阵，g是偏置项。

至此，模型介绍完毕！ ？？？ 别急，还有……

第四+1层 Factorization Machine层

为了将user特征和item特征映射到同一空间，引入因子分解机，一套行云流水的常规操作，OK了！

Experiment

数据集：

1.Yelp: https://www.yelp.com/dataset-challenge 2.Amazon: https://snap.stanford.edu/data/web-Amazon.html 3.Beer

数据集情况分析：

词embedding方式

使用训练好的GoogleNews-vectors-negative300.bin进行look-up。

评价标准

Mean Square Error (MSE，均方误差)：

通常来讲，预测评分的评价标准为MSE、RMSE，本文也不例外。

Baseline

读者可以参见原文。

Result

读者亦可以参见原文。

-----完结----- 这篇文章发表于2017年ACM，时隔已久。可以看到，这篇文章的网络结构并不复杂，可以说是中规中矩，只不过是用到了评论数据作为附加信息。近几年，相关论文很多，用到的时间感知、内容感知、LSTM、注意力机制等都可以考虑到网络结构中。以上！