The federated recommendation system is an emerging AI service architecture that provides recommendation services in a privacy-preserving manner. Using user-relation graphs to enhance federated recommendations is a promising topic. However, it is still an open challenge to construct the user-relation graph while preserving data locality-based privacy protection in federated settings. Inspired by a simple motivation, similar users share a similar vision (embeddings) to the same item set, this paper proposes a novel Graph-guided Personalization for Federated Recommendation (GPFedRec). The proposed method constructs a user-relation graph from user-specific personalized item embeddings at the server without accessing the users' interaction records. The personalized item embedding is locally fine-tuned on each device, and then a user-relation graph will be constructed by measuring the similarity among client-specific item embeddings. Without accessing users' historical interactions, we embody the data locality-based privacy protection of vanilla federated learning. Furthermore, a graph-guided aggregation mechanism is designed to leverage the user-relation graph and federated optimization framework simultaneously. Extensive experiments on five benchmark datasets demonstrate GPFedRec's superior performance. The in-depth study validates that GPFedRec can generally improve existing federated recommendation methods as a plugin while keeping user privacy safe. Code is available to ease reproducibility


翻译:联邦推荐系统是一种新兴的人工智能服务架构,以隐私保护的方式提供推荐服务。利用用户关系图增强联邦推荐是一个具有前景的研究方向。然而,如何在联邦设置中构建用户关系图,同时保持基于数据本地性的隐私保护,仍是一个开放挑战。受“相似用户对相同物品集合具有相似视角(嵌入)”这一简单动机启发,本文提出了一种新颖的图引导联邦推荐个性化方法(GPFedRec)。该方法在服务器端基于用户特定的个性化物品嵌入构建用户关系图,而无需访问用户的交互记录。个性化物品嵌入在每个设备端进行本地微调,随后通过度量客户端特定物品嵌入之间的相似性构建用户关系图。由于无需访问用户历史交互数据,本方法实现了经典联邦学习基于数据本地性的隐私保护。此外,本文设计了一种图引导聚合机制,能够同时利用用户关系图与联邦优化框架。在五个基准数据集上的大量实验表明GPFedRec具有优越的性能。深入研究表明,GPFedRec可作为插件普遍提升现有联邦推荐方法的性能,同时确保用户隐私安全。代码已开源以促进可复现性。

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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
18+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
伊朗战争中的电子战
专知会员服务
1+阅读 · 35分钟前
大语言模型平台在国防情报应用中的对比
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:12
美海军“超配项目”
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:13
《美陆军条例:陆军指挥政策(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 4月21日
《军用自主人工智能系统的治理与安全》
专知会员服务
7+阅读 · 4月21日
《系统簇式多域作战规划范畴论框架》
专知会员服务
10+阅读 · 4月20日
相关VIP内容
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
18+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员