对比学习《Self-supervised Learning for Large-scale Item Recommendations》

背景

在推荐系统中存在用户行为稀疏的问题，特别是在召回阶段，用户有过交互的item只占非常少的一部分，只有这部分数据我们能用来训练，但是serving时要serving全库item，这可能会导致倾向热门的item，特别是对冷启动非常不友好。这篇论文引入来在CV、NLU中取得成功的对比学习方法，通过一个辅助任务来帮助主任务模型和底层embedding得到更充分的训练。

 

模型结构

模型结构如上图所示，在主任务的基础上增加一个辅助任务，两个任务共享底层的embedding（也可以共享nn参数），两个任务联合训练

辅助的任务的作用是在对样本进行变换后，辅助tower仍能区分出是不是同个样本，这样可以避免样本被少数强特征主导，是特征能学习的更充分。

 

正负样本构造方法

正样本：同个样本经过不同变换得到的两个样本构成正例

负样本：在batch内的其它样本经过变换后

 

样本变换方法

样本变换分位两个步骤：

1. 首先是mask一部分特征，有两种mask方法：
   • 随机mask一般feature得到样本1，然后mask另一半feature得到样本2（这两个样本会构成一个训练pair）
   • 首先随机选择一个种子特征（如id特征），然后选择和这个种子特征互信息最大的一半特征mask后得到样本1，mask另一半特征得到样本2
2. 是进NN前通过一个dropout层，在特征粒度drop掉部分特征

 

损失函数

这个loss鼓励：

1. 同个样本经过不同的变换后，经过神经网络后得到的embedding有最大的余弦相似度

2. 不同样本经过不同的变换后，经过神经网络后得到的embedding有最小的余弦相似度 

 

数据流 

1. 直接用主模型的数据流

主模型的数据流一般用的是进精排的item构造的数据流，存在select bias，即高热item的样本占比过高

 

2. 构造unbias数据流

 

实践经验

广告召回ltr模型，广告侧tower构造对比损失，让长尾广告能得到更充分的学习