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Lighter-X:基于解耦传播的图基推荐高效插件化策略

机器学习 2025-10-14 v1

摘要

图神经网络(GNN)在推荐系统中展现出显著效能。然而,常规图基推荐器如LightGCN需要为每个节点维护大小为dd的嵌入向量,导致参数复杂度为O(n×d)\mathcal{O}(n \times d),其中nn表示用户和物品的总数。这种扩缩模式在实际应用中面临规模部署的显著挑战。为解决此可扩展性限制,我们提出\textbf{Lighter-X},一种高效且模块化的框架,可无缝集成到现有GNN-based推荐架构中。我们的方案在保持基础模型理论保证和实证性能的同时,大幅度减少参数规模和计算复杂度,从而实现大规模部署。具体而言,我们分析其原始结构和内在参数冗余,识别优化机会。基于此洞见,我们提出稀疏邻接结构和高维嵌入矩阵的高效压缩方案,实现参数复杂度O(h×d)\mathcal{O}(h \times d),其中hnh \ll n。此外,该模型通过解耦框架进行优化,训练过程中的计算复杂度显著降低,提升了可扩展性。广泛实验表明,Lighter-X在参数显著减少的情况下,可与基线模型保持相当性能。在特定规模交互图(拥有数百万条边)上,仅使用LightGCN参数的1%即可实现更佳结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.10105,
  title  = {Lighter-X: An Efficient and Plug-and-play Strategy for Graph-based Recommendation through Decoupled Propagation},
  author = {Yanping Zheng and Zhewei Wei and Frank de Hoog and Xu Chen and Hongteng Xu and Yuhang Ye and Jiadeng Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.10105},
  year   = {2025}
}