【推荐系统】美团外卖推荐场景的深度位置交互网络DPIN的突破与畅想

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【推荐系统】美团外卖推荐场景的深度位置交互网络DPIN的突破与畅想

今天介绍一篇美团在SIGIR 2021中稿的一篇paper，主要介绍在解决点击率预估中位置偏置（position-bias）方面的一些工作，一起来看一下。

美团基础研发机器学习平台训练引擎团队，联合到家搜推技术部算法效能团队、NVIDIA
DevTech团队，成立了联合项目组。目前在美团外卖推荐场景中进行了部署，多代模型全面对齐算法的离线效果，对比之前，优化后的CPU任务，性价比提升了2~4倍。

点击率(CTR)预测在在线广告和推荐系统中起着重要的作用。在实践中,对CTR模型的培训依赖于点击数据,而在较高的位置上,从本质上偏向于更高的位置,因为较高的位置在本质上有更高的CTR。现有的方法,如实际位置训练,具有固定位置推理和逆倾向加权训练,无位置推理,减轻了偏差问题。
过往也有一些工作来解决位置偏置的问题。最常见的做法是将位置特征作为一个模型训练的一个特征，而在线上预测时，所有候选广告使用相同的位置特征输入。这种方案实现较为简单，但是线上预测时，选择不同的位置，得到的推荐结果会存在差异，结果往往是次优的。

华为提出的PAL框架将广告被点击的概率分为两个因素：广告被用户看到的概率和用户看到广告后点击的概率。论文做了进一步的假设：用户是否看到广告只跟广告的位置有关系；同时，用户看到广告后，是否点击广告与位置无关。因此整个框架也是包含两个部分，如下图所示。在线上预测时，只需要部署右边的网络，所得到的点击率就是消除了位置偏置后的点击率。这种方案的缺点是假设太强，将问题过于简化了，没有充分考虑位置偏置与用户特征、上下文特征以及候选item之间的关系。

DPIN由三个模块组成，分别是处理𝐽项的基本模块、处理𝐾项的深度按位置交互模块和组合𝐽项和𝐾项的按位置组合模块。通过该网络，可以在服务性能的限制下预测每个职位的所有候选人的CTRs。

2.1 base module

与大多数深度CTR模型相似，我们采用嵌入的结构，MLP (Multiple Layer Perception)作为我们的基础模块。对于一个请求，基本模块将一个用户、一个上下文和𝐽候选条目作为输入，然后使用请求信息𝒓表示第j个条目：

2.2 deep position-wise interaction module

该模块独立检索每个位置的用户行为序列，进行基于位置的兴趣聚合，消除终身序列的位置偏差。然后，利用位置、环境和用户之间的位置非线性交互。最后，采用变压器实现不同位置之间的深度交互。

2.3 position-wise combination module

位置组合模块的目的是通过组合J个物品和预测每个物品在每个位置的点击率K的位置。𝒓之间的非线性互动𝒌和𝐸(𝑘)用于学习用户、上下文、条目和位置之间的非线性关系。第k个位置第j项的CTR为𝐶𝑇𝑅𝑗𝑘的计算方法如下:

最后看一下实验结果：
下表展示了比较方法在常规和随机测试集上的实验结果。我们首先分析不同方法在常规交通上的差异。与DIN相比，DIN+PosInWide和DIN+PAL方法在AUC上的性能有所下降，但在PAUC上有所提高，这表明两种方法都能有效地缓解位置偏差，但会导致离线和在线之间的不一致。

位差组合模块的服务延迟与DIN模型相比微不足道,因为用户序列操作有很大的延迟。DPIN的服务延迟缓慢增加,因为深位交互模块与项目无关。与DIPIN + ItemAction相比,DPIN在服务性能上有很大的改进,对模型性能没有什么损害,这表明我们的方法既有效又有效。

好了，本文就介绍到这里啦～