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UltraGCN:用于推荐的极简图卷积网络

信息检索 2023-12-01 v2

摘要

随着图卷积网络(GCNs)近期的成功,它们已被广泛应用于推荐系统,并取得了令人印象深刻的性能提升。GCNs 的核心在于其聚合邻域信息的消息传递机制。然而,我们观察到消息传递在训练过程中大幅拖慢了 GCNs 的收敛,尤其对于大规模推荐系统,这阻碍了其广泛采用。LightGCN 较早尝试通过省略特征变换和非线性激活来简化用于协同过滤的 GCNs。本文中,我们更进一步提出一种极简的 GCNs 表述(称为 UltraGCN),其跳过无限层消息传递以实现高效推荐。UltraGCN 不采用显式消息传递,而是通过约束损失直接近似无限层图卷积的极限。同时,UltraGCN 允许更恰当的边权分配,并灵活调整不同类型关系间的相对重要性。这最终产生了一个简单而有效的 UltraGCN 模型,易于实现且训练高效。在四个基准数据集上的实验结果表明,UltraGCN 不仅优于最先进的 GCN 模型,还取得了比 LightGCN 超过 10 倍的加速。我们的源代码将发布于 https://reczoo.github.io/UltraGCN。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.15114,
  title  = {UltraGCN: Ultra Simplification of Graph Convolutional Networks for Recommendation},
  author = {Kelong Mao and Jieming Zhu and Xi Xiao and Biao Lu and Zhaowei Wang and Xiuqiang He},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15114},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by CIKM 2021. Code available at: https://reczoo.github.io/UltraGCN