图神经网络(GNNs)近年来在推荐系统中获得了显著的关注。通过将用户-项目矩阵表示为二部和无向图,GNNs展现出捕捉用户-项目之间短距离和长距离交互的潜力,从而学习比传统推荐方法更准确的偏好模式。与之前同主题的教程相比,本教程旨在展示和检验三个关键方面,这些方面特征化了推荐系统中的GNNs:(i) 最新方法的可重复性,(ii) 图拓扑特征对这些模型性能的潜在影响,以及(iii) 在从头开始训练特征或利用预训练嵌入作为额外项目信息(例如,多模态特征)时学习节点表示的策略。目标是为该领域提供三个新颖的理论和实践视角,这些视角目前在图学习中受到争议,但在推荐系统的背景下长期被忽视。
本教程由Tommaso Di Noia领衔,旨在深入探讨基于图神经网络(GNNs)的推荐系统。教程结构精心设计,涵盖了从基础概念到实际实现,再到推荐系统的性能评估等多个方面。整体安排如下:
引言和背景(Tommaso Di Noia):20分钟
教程介绍和动机:5分钟 * 推荐系统的基本概念 & 基于GNNs的推荐:15分钟 可重复性(Claudio Pomo):60分钟
[动手实践 #1] 在Elliot中使用PyG实现基于GNNs的推荐系统和可重复性问题:35分钟 * 基于GNNs方法与传统推荐系统的性能比较:25分钟 * 休息和问答:15分钟 图拓扑:30分钟
用户-项目图的图拓扑特性的概念和公式化(Tommaso Di Noia):15分钟 * 图拓扑特性对基于GNNs的推荐系统性能的影响(Daniele Malitesta):15分钟 节点表示(Daniele Malitesta):45分钟
从头开始训练节点嵌入的设计选择:20分钟 * [动手实践 #2] 利用项目的辅助信息(例如,多模态特征)表示节点嵌入:25分钟
通过这个教程,参与者将获得对基于GNNs的推荐系统的全面了解,包括其理论基础、实现挑战和性能优化的策略。此外,通过两个动手实践环节,参与者将有机会亲身体验如何构建和评估这类系统,从而深入理解推荐系统中GNNs的应用和潜力。这个教程是对感兴趣于推荐系统和GNNs的研究者和实践者的宝贵资源。