Теоретические и практические аспекты построения рекомендательных моделей: типология, архитектура и направления проектирования

Авторы

  • Андрей Валерьевич Соколов Пермский государственный национальный исследовательский университет, АНО ВО "Университет Иннополис"
  • Иван Андреевич Сычев Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Ольга Леонидовна Соколова Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Дарья Борисовна Волкова Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Илья Павлович Селетков Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Дмитрий Львович Яшичев Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Леонид Нахимович Ясницкий Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2024-3-64-77

Ключевые слова:

рекомендательные системы, системы рекомендаций, нейронные сети, рекуррентная нейронная сеть, алгоритмы рекомендательных систем, многослойный персептрон, сверточная нейронная сеть, графовая нейронная сеть

Аннотация

Статья посвящена исследованию перспективных направлений проектирования рекомендательной системы для сервиса предзаказа и доставки RapiDo с акцентом на методы глубокого обучения и проблемы моделей на холодном старте. Авторами проанализированы существующие типы рекомендательных систем, их особенности в сервисах предзаказа и доставки и аспекты недостаточной эффективности современных моделей, связанной с отсутствием учета контекста заказа, индивидуальных предпочтений пользователей, неактуальностью используемых данных и отсутствием обратной связи. В статье рассмотрены основные типы рекомендательных систем, используемых крупнейшими российскими платформами доставки и сведения о пользователе, которые сервисы используют при построении своих рекомендательных моделей, а также выделены ключевые направления проектирования рекомендательной системы RapiDo, учитывая необходимость работы с ограниченными данными на ранних стадиях. Особое внимание авторы уделяют архитектурам рекомендательных моделей, основанным на методах глубокого обучения, рассматривая более десятка наиболее популярных вариантов. Анализируются перспективные подходы, включая адаптивное обучение на основе обратной связи пользователей, коллаборативную фильтрацию с использованием демографических данных и гибридные механизмы, комбинирующие различные методы для улучшения точности и стабильности предсказаний. Статья представляет первые результаты исследования и подчеркивает важность интеграции глубокого обучения в систему рекомендаций RapiDo для достижения высокой точности модели и решения проблемы недостатка данных на ранних стадиях.

Библиографические ссылки

Yuanzhe Peng. A Survey on Modern Recommendation System Based on Big Data // Cornell University. 2022.

Сейдаметова З.С. Системы рекомендаций в электронной коммерции / З.С. Сейдаметова // Ученые записи Крымского инженерно-педагогического университета. 2018. № 3(61). С. 121–127. Меньшикова Н.В., Портнов И.В., Николаев И.Е. / Обзор рекомендательных систем и возможности учета контекста при формировании индивидуальных рекомендаций // Academy. 2016. № 6(9). С. 22.

Меньшикова Н.В., Портнов И.В., Николаев И.Е. Обзор рекомендательных систем и возможности учета контекста при формировании индивидуальных рекомендаций // Academy. 2016. № 6(9). С. 22.

Хорошие свойства рекомендательных систем // Школа анализа данных. URL: https://education.yandex.ru/handbook/ml/article/horoshie-svojstva-rekomendatelnyh-sistem (дата обращения: 26.05.2024).

Овечкин А.В. (студент). Проектирование рекомендательной системы на основе нейронной сети. НИТУ "МИСИС". Россия, г. Москва. Научно-образовательный журнал для студентов и преподавателей "StudNet" № 4/2022.

Парнев А.В. Использование нейронных сетей в рекомендательных системах. Российский технологический университет // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 35. С. 456-465.

Карпов Н. (доцент каф. ПМИ, НИУ ВШЭ, Нижний Новгород). Построение рекомендательных систем с использованием нейронных сетей. New Tang Dynasty Television (ntd.tv). Нью Йорк, США. Научно-учебная группа "Анализ мультимедийных данных" НИУ ВШЭ, Нижний Новгород.

Article Neural Collaborative Filtering with Ontologies for Integrated Recommendation Systems, Sensors MDPI, Rana Alaa Eldeen Ahmed, Manuel Fernández-Veiga and Mariam Gawich.

Review A Survey of Recommendation Systems: Recommendation Models, Techniques, and Application Fields, Electronics MDPI, Hyeyoung Ko, Suyeon Lee, Yoonseo Park and Anna Choi.

A Survey on Modern Recommendation System Based on Big Data, Yuanzhe Peng, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Miami.

Эволюция рекомендаций ресторанов в Delivery Club. Ч. 1 // Хабр: [сайт] - 2018. URL: https://habr.com/ru/companies/deliveryclub/articles/656505/ (дата обращения: 18.11.2023).

Salunke, Tanmayee & Nichite, Unnati. (2022). Recommender Systems in Ecommerce. 10.13140/RG.2.2.10194.43202.

Рекомендательная система: введение в проблему холодного старта // Хабр: [сайт] 2013. RL: https://habr.com/ru/companies/surfingbird/articles/168733/ (дата обра-щения: 18.11.2023).

Ясницкий Л.Н., Петров А.М., Сичинава З.И. Сравнительный анализ алгоритмов нейросетевого детектирования лжи // Известия вузов. Поволжский регион. Технические науки. 2010. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnyy-analiz-algoritmov-neyrosetevogo-detektirovaniya-lzhi (дата обращения: 20.11.2023).

Яндекс Правовые Документы: официальный сайт. URL: https://yandex.ru/legal/recommendations/#index__eats (дата обращения: 20.11.2023).

Самокат. Правила применения рекомендательных технологий: официальный сайт. URL: https://samokat.ru/static/legal/recommendation_technologies_-policy.html (дата обращения: 20.11.2023).

Сбер Маркет. Правила применения рекомендательных технологий: официальный сайт. URL: https://sbermarket.ru/sp/recommendations (дата обращения 21.11.2023).

Лента. Правила применения рекомендательных технологий: официальный сайт. URL: https://lenta.com/pokupatelyam/recommendation-technologies/ (дата обра-щения 21.11.2023).

Heng-Tze Cheng, Levent Koc, Jeremiah Harmsen, Tal Shaked, Tushar Chandra, Hrishi Aradhye, Glen Anderson, Greg Corrado, Wei Chai, Mustafa Ispir, Rohan Anil, Zakaria Haque, Lichan Hong, Vihan Jain, Xiaobing Liu, and Hemal Shah. Wide and Deep Learning for Recommender Systems. June 2016.

Xiangnan He, Lizi Liao, Hanwang Zhang, Liqiang Nie, Xia Hu, and Tat-Seng Chua. Neural Collaborative Filtering. August 2017.

Huifeng Guo, Ruiming Tang, Yunming Ye, Zhenguo Li, and Xiuqiang He. DeepFM: A Factorization-Machine based Neural Network for CTR Prediction. March 2017.

Jianxun Lian, Xiaohuan Zhou, Fuzheng Zhang, Zhongxia Chen, Xing Xie, and Guangzhong Sun. DeepFM: Combining Explicit and Implicit Feature Interactions for Recommender Systems. May 2018.

He, Xiangnan & Chua, Tat-Seng. Neural Factorization Machines for Sparse Predictive Analytics. 2017.

Naumov, Maxim & Mudigere, Dheevatsa & Shi, HaoJun & Huang, Jianyu & Sundaraman, Narayanan & Park, Jongsoo & Wang, Xiaodong & Gupta, Udit & Wu, Carole-Jean & Azzolini, Alisson & Dzhulgakov, Dmytro & Mallevich, Andrey & Cherniavskii, Ilia & Lu, Yinghai & Krishnamoorthi, Raghuraman & Yu, Ansha & Kondratenko, Volodymyr & Pereira, Stephanie & Chen, Xianjie & Smelyanskiy, Misha. Deep Learning Recommendation Model for Personalization and Recommendation Systems. 2019.

Wang, Xiang & He, Xiangnan & Wang, Meng & Feng, Fuli & Chua, Tat-Seng. Neural Graph Collaborative Filtering. 2019.

Kipf, Thomas & Welling, Max. Semi-Supervised Classification with Graph Convo-lutional Networks. 2016.

Xiao Wang, Ruijia Wang, Chuan Shi, Guojie Song, Qingyong Li Multi-Component Graph Convolutional Collaborative Filtering. 2019.

Veličković, Petar & Cucurull, Guillem & Casanova, Arantxa & Romero, Adriana & Lio, Pietro & Bengio, Y. Graph Attention Networks. 2017.

Wu, Le & Li, Junwei & Sun, Peijie & Hong, Richang & Ge, Yong & Wang, Meng. DiffNet++: A Neural Influence and Interest Diffusion Network for Social Recommenda-tion. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering. 2020. P. 1–1. 10.1109/TKDE.2020.3048414.

Якупов Д.Р., Намиот Д.Е. Рекомендательные системы на основе сессий – модели и задачи // International Journal of Open Information Technologies. 2022. № 7. С. 128–152.

Загрузки

Опубликован

16.10.2024

Как цитировать

Соколов, А. В., Сычев, И. А., Соколова, О. Л., Волкова, Д. Б., Селетков, И. П., Яшичев, Д. Л., & Ясницкий, Л. Н. (2024). Теоретические и практические аспекты построения рекомендательных моделей: типология, архитектура и направления проектирования. ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ИНФОРМАТИКА, (3 (66), 64–77. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2024-3-64-77