Scalability issue plays a crucial role in productionizing modern recommender systems. Even lightweight architectures may suffer from high computational overload due to intermediate calculations, limiting their practicality in real-world applications. Specifically, applying full Cross-Entropy (CE) loss often yields state-of-the-art performance in terms of recommendations quality. Still, it suffers from excessive GPU memory utilization when dealing with large item catalogs. This paper introduces a novel Scalable Cross-Entropy (SCE) loss function in the sequential learning setup. It approximates the CE loss for datasets with large-size catalogs, enhancing both time efficiency and memory usage without compromising recommendations quality. Unlike traditional negative sampling methods, our approach utilizes a selective GPU-efficient computation strategy, focusing on the most informative elements of the catalog, particularly those most likely to be false positives. This is achieved by approximating the softmax distribution over a subset of the model outputs through the maximum inner product search. Experimental results on multiple datasets demonstrate the effectiveness of SCE in reducing peak memory usage by a factor of up to 100 compared to the alternatives, retaining or even exceeding their metrics values. The proposed approach also opens new perspectives for large-scale developments in different domains, such as large language models.


翻译:可扩展性问题在现代推荐系统的实际部署中起着至关重要的作用。即使是轻量级架构,也可能因中间计算而产生高昂的计算开销,从而限制其在现实应用中的实用性。具体而言,应用完整的交叉熵(CE)损失函数通常在推荐质量方面能取得最先进的性能。然而,在处理大规模物品目录时,它仍会遭受过高的GPU内存占用。本文在序列学习框架下引入了一种新颖的可扩展交叉熵(SCE)损失函数。它针对具有大规模目录的数据集近似计算CE损失,在不损害推荐质量的前提下,同时提升了时间效率和内存使用效率。与传统的负采样方法不同,我们的方法采用了一种选择性的GPU高效计算策略,专注于目录中最具信息量的元素,特别是那些最可能成为误报的项。这是通过最大内积搜索来近似模型输出在子集上的softmax分布实现的。在多个数据集上的实验结果表明,与现有方法相比,SCE能将峰值内存使用量降低高达100倍,同时保持甚至超越其指标值。所提出的方法也为不同领域(例如大语言模型)的大规模发展开辟了新的视角。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员