Skip to content

Latest commit

 

History

History
85 lines (40 loc) · 3.67 KB

FM.md

File metadata and controls

85 lines (40 loc) · 3.67 KB

两个核心细节

掌握FM,有两个细节需要注意:参数量级的变化和时间复杂度的变化。

首先对于参数量级,由线性模型到多项式模型到FM模型参数量级变化为:

n-->n*n-->kn (k<<n)

其次是由原始FM公式到化简之后的FM公式复杂度的变化情况为:

Kn*n-->kn

线性模型

回归问题我们一般使用的比较见得baseline就是线性回归,二元分类问题就是逻辑回归LR。

线性模型公式如下(回归问题):

线性模型

对于线性模型,我们的假设一般是认为特征之间是相互独立的,无法学习到特征之间的交叉影响。

为了解决特征交叉的问题,我们一般可以人为的加入一些自己的先验信息,比如做一些特征之间的交互,不过这个很需要人们的经验。

POLY2模型--暴力组合特征交叉

这个时候,POLY2模型成了可行的方案。POLY2 模型,对所有特征做了两两交叉,并对所有特征组合赋予了权重,在一定程度上解决了特征组合问题,本质仍然是线性模型,训练方法与逻辑回归没有区别。

我们把POLY2(只是特征两两交叉的部分)加到线性模型中,从而模型可以过渡到多项式模型,公式如下:

多项式模型

(ps:看到这里我自己有一个疑问,同一个特征onehot之后,会在自己里面做特征交叉吗)

看这个公式,主要是看后面那个交叉的部分。看到这部分,其实很容联想到我们在LR中自己加入交叉特征的部分。

但是需要注意的是,这里有点像暴力求解一样,忽视或者说省去了人工先验的部分,直接做到了所有特征之间的交叉,然后去求解对应的参数就可以。

POLY2模型两个问题

但是这样暴力求解存在两个问题:参数量和参数稀疏导致学习困难的问题。

先说参数量的问题,如果我自身特征(未交叉之前)就已经很多了,为n,那么交叉之后就是一个 n*n级别的参数量。极端情况会出现参数的量级比样本量级都大,训练起来及其的困难。

再说参数稀疏的问题。互联网数据通常使用one-hot编码除了类别型数据,从而使特征向量极度稀疏,POLY2模型做无选择的特征交叉,使得特征向量更加的稀疏,导致大部分交叉特征的权重缺乏有效的数据进行训练,无法收敛。

我自己理解的时候感觉这个很像是NLP中OOV情况。

FM模型

面对这两种问题,FM模型怎么解决呢?

FM相比于POLY2模型,主要区别是用两个向量的内积代替了单一权重系数,具体来说,就是FM为每个特征学习了一个隐权重向量。在特征交叉的时候,使用两个特征向量的内积作为交叉特征的权重。

这样其实就解决了上面两个问题。

参数量的问题变为了 kn个参数,因为每个特征对应一个K维度的向量。

其次是参数学习的问题。OOV问题很大缓解,即使当前特征交叉在训练样本中没出现过,但是每个特征已经学到了自己embedding,内积之后是有结果的。这也是为什么FM模型泛化能力强的根本原因。

FM模型如下:

FM模型

其中涉及到的二阶部分可以通过公式的化简从Kn*n-->kn:

FM二阶公式化简

参考链接:

文章:

FM算法解析 - 王多鱼的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/37963267

推荐系统召回四模型之:全能的FM模型 - 张俊林的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/58160982

代码:

deepctr-torch 大概跑了一遍