随着用户体验和留存率的提升,推荐系统在电商、流媒体和社交媒体等行业的重要性日益凸显。这些系统需分析用户、商品及其背景因素之间的复杂关系,以准确推荐用户可能感兴趣的内容。

然而,现有推荐系统多为静态,依赖大量历史数据构建关系。在“冷启动”场景下,这种关系构建几乎不可能,进一步削弱了系统效果。

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为解决这些问题,上海交通大学和华为诺亚方舟实验室的研究人员推出了 AutoGraph 框架。该框架可自动构建图,根据动态调整增强推荐准确性,并利用大型语言模型(LLMs)提升上下文理解能力。

目前,基于图的推荐系统普遍应用,但现有系统需用户手动设定图特征及连接,耗时且效率低。同时,预设规则限制了图的适应能力,无法充分利用非结构化数据中的丰富语义信息。因此,迫切需要新方法解决数据稀疏问题,及时捕捉用户偏好的微妙关系。

AutoGraph 框架以大型语言模型和知识图谱为基础,通过以下几项功能提升推荐系统性能:

 利用预训练 LLMs:该框架借助预训练的 LLMs 分析用户输入,从自然语言中提取潜在关系。

知识图构建:LLMs 提取关系后生成图形,作为用户偏好的结构化表示。算法优化图,去除不相关连接,提升图整体质量。

与图神经网络(GNNs)的集成:将构建的知识图与 GNN 结合,使推荐系统能利用节点特征和图结构提供更精准推荐,同时对个人偏好和用户趋势敏感。

为评估框架有效性,研究人员使用电商和流媒体服务数据集进行基准测试。结果显示,推荐精度显著提高,表明该框架在提供相关推荐方面具备足够能力。此外,该框架在处理大数据集时表现出更好可扩展性,计算需求显著低于传统图构建方法。自动化过程与先进算法结合,降低资源消耗,不影响结果质量。

AutoGraph 框架在推荐系统领域代表重要进步。自动构建图的能力使其有效应对长期存在的可扩展性、适应性和上下文感知挑战。该框架的成功展示了将 LLMs 与图形系统结合的变革潜力,为未来个性化推荐研究与应用设定新标准。

论文入口:https://arxiv.org/abs/2412.18241

划重点:

🌟 基于 LLMs 的自动图构建:AutoGraph 框架通过预训练的大型语言模型自动分析用户输入,提取关系,构建知识图。

📈 显著提升推荐精度:基准测试中,该框架在电商和流媒体数据集上显著提高了推荐的准确性。

⚙️ 降低资源消耗:与传统方法相比,AutoGraph 在计算需求上表现出色,展现了良好的可扩展性。