• FFM(Field-aware Factorization Machine -领域感知的因子分解机)解析及举例


            FFM(Field-aware Factorization Machines)模型是一种广泛应用于推荐系统、广告点击率预测等领域的机器学习模型。与传统的因子分解机(FM)相比,FFM模型考虑了不同特征字段之间的交互关系,从而能够更好地捕捉到特征之间的隐含信息。以下是FFM模型的详细介绍:

    1. 模型概述

            FFM模型在传统FM模型的基础上引入了“字段”(Field)的概念(特征、隐向量维度、字段相关例子见本专栏第三篇文章)。FM模型的参数是基于特征之间的交互进行训练的,而FFM模型则进一步考虑了不同特征字段之间的交互,即同一特征在不同字段中有不同的隐向量表示。这使得FFM模型在处理高维稀疏数据时有更好的表现。

    2. 模型公式

    $\hat{y}(\mathbf{x})=w_0+\sum_{i=1}^n w_i x_i+\sum_{i=1}^n \sum_{j=i+1}^n\left\langle\mathbf{v}_{i, f_j}, \mathbf{v}_{j, f_i}\right\rangle x_i x_j$

    其中:

    • w_0是全局偏置
    • w_i是第 i 个特征的权重
    • $\mathbf{v}_{i, f_j}$表示第 i 个特征在字段 f_j​ 中的隐向量
    • $\left\langle\mathbf{v}_{i, f_j}, \mathbf{v}_{j, f_i}\right\rangle$表示特征 i 在字段 f_j 与特征j在字段 f_i之间隐向量的内积

    3. 优势

    • 更细粒度的特征交互:FFM模型考虑了特征在不同字段中的交互关系,能够更细致地捕捉特征之间的隐含信息。
    • 更好的稀疏数据处理能力:由于FFM模型能更好地处理高维稀疏数据,因此在推荐系统和广告点击率预测等应用中表现优异。

    4. 实现与优化

    FFM模型的训练通常采用随机梯度下降(SGD)等优化方法。由于FFM模型参数较多,训练过程可能比较耗时,因此可以使用以下优化策略:

    • 数据预处理:将特征进行规范化处理,减少特征值范围。
    • 特征选择:对重要特征进行筛选,减少模型复杂度。
    • 并行训练:利用分布式计算框架进行并行训练,加快模型训练速度。

    5. 实践应用

    FFM模型在许多实际应用中表现出色,如:

    • 推荐系统:根据用户历史行为和商品特征进行个性化推荐。
    • 广告点击率预测:预测用户点击广告的概率,提高广告投放效果。
    • 搜索排序:根据用户查询和文档特征进行排序,提升搜索引擎结果的相关性。

    6.例子

            见本专栏第三篇文章

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_41570231/article/details/140406872