Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
ランダム欠損データに依存しない推薦システムのバイアス除去 / towards-resolvin...
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
Masahiro Nomura
July 02, 2022
Research
320
0
Share
ランダム欠損データに依存しない推薦システムのバイアス除去 / towards-resolving-propensity-contradiction-in-offline-recommender-learning
Masahiro Nomura
July 02, 2022
More Decks by Masahiro Nomura
See All by Masahiro Nomura
転移学習によるハイパーパラメータ最適化の高速化 / warm_starting_cma
nmasahiro
0
2.3k
論文紹介: IRのためのパラメータチューニング / ir-tuning
nmasahiro
0
540
論文紹介: Sample Reuse via Importance Sampling in Information Geometric Optimization / sample_reuse_igo
nmasahiro
0
300
機械学習における ハイパーパラメータ最適化の理論と実践 / hpo_theory_practice
nmasahiro
30
43k
論文紹介 : Population Based Augmentation: Efficient Learning of Augmentation Policy Schedules
nmasahiro
1
780
広告とAI(とハイパーパラメータ最適化) / Ad with AI
nmasahiro
1
2.2k
Other Decks in Research
See All in Research
論文紹介 "ReSim: Reliable World Simulation for Autonomous Driving"
kogo
0
410
姫路市 -都市OSの「再実装」-
hopin
0
1.7k
生成AI による論文執筆サポート・ワークショップ 論文執筆・推敲編 / Generative AI-Assisted Paper Writing Support Workshop: Drafting and Revision Edition
ks91
PRO
0
190
[チュートリアル] 電波マップ構築入門 :研究動向と課題設定の勘所
k_sato
0
400
「なんとなく」の顧客理解から脱却する ──顧客の解像度を武器にするインサイトマネジメント
tajima_kaho
10
7.4k
データセンター事業者を取り巻く近年の状況とその中での研究開発動向、テストベッドへの貢献の可能性
kikuzo
1
100
CyberAgent AI Lab研修 / Social Implementation Anti-Patterns in AI Lab
chck
6
4.3k
SREはサイバネティクスの夢をみるか? / Do SREs Dream of Cybernetics?
yuukit
3
480
多様なデータを許容し学習し続ける模倣学習 / Advanced Imitation Learning for VLA
prinlab
0
130
HU Berlin: Industrial-Strength Natural Language Processing with spaCy and Prodigy
inesmontani
PRO
0
320
Thirty Years of Progress in Speech Synthesis: A Personal Perspective on the Past, Present, and Future
ktokuda
0
210
ローテーション別のサイドアウト戦略 ~なぜあのローテは回らないのか?~
vball_panda
0
320
Featured
See All Featured
Organizational Design Perspectives: An Ontology of Organizational Design Elements
kimpetersen
PRO
1
680
Fantastic passwords and where to find them - at NoRuKo
philnash
52
3.7k
Navigating Team Friction
lara
192
16k
Connecting the Dots Between Site Speed, User Experience & Your Business [WebExpo 2025]
tammyeverts
11
900
Navigating the moral maze — ethical principles for Al-driven product design
skipperchong
2
340
Thoughts on Productivity
jonyablonski
76
5.1k
Leading Effective Engineering Teams in the AI Era
addyosmani
9
1.9k
Abbi's Birthday
coloredviolet
2
7.2k
SEO for Brand Visibility & Recognition
aleyda
0
4.5k
Lightning Talk: Beautiful Slides for Beginners
inesmontani
PRO
1
530
AI Search: Where Are We & What Can We Do About It?
aleyda
0
7.4k
AI Search: Implications for SEO and How to Move Forward - #ShenzhenSEOConference
aleyda
1
1.2k
Transcript
ランダム⽋損データに依存しない 推薦システムのバイアス除去 野村 将寛 (Masahiro Nomura) CyberAgent AI Lab 07/02(Sat)@CFML勉強会
https://cfml.connpass.com/event/249531/ 1
名前: • 野村 将寛 所属: • CyberAgent AI Lab: Creative
Research Team 研究: • ハイパーパラメータ最適化 • 進化計算 • ベイズ最適化 • 推薦システム • バンディット • ⾃然⾔語処理 2 ⾃⼰紹介
Towards Resolving Propensity Contradiction in Offline Recommender Learning Yuta Saito
(Cornell) and Masahiro Nomura (CyberAgent) IJCAI’22 (Long Talk) Acceptance rate=15%, Long Talk (top 4% of submissions) 3
推薦システムは⾄るところで使われている Netflix, Spotify, Amazonなどのオンラインプラットフォームでは アルゴリズム的な推薦によりアイテムを⾃動的に推薦している 4 Spotify Netflix
協調フィルタリング ユーザのそれぞれのアイテムに対する選好を観測された評価から学習する 5 Users Matrix Factorization - 1 3 4
5 - - - 3 Items
真の評価分布と観測される評価分布のズレ 6 選択バイアス • 過去の推薦⽅法 • ユーザの選択⾏動 真の評価分布 (Marlin et
al., UAIʼ07) Figure 2. Marlin, B., Zemel, R. S., Roweis, S., and Slaney, M. Collaborative filtering and the missing at random assumption. In UAI, 2007. 観測された評価分布
理想的な評価指標 ユーザ/アイテム対 が与えられたもとで, 7 局所損失 (⼆乗損失, 絶対値損失等) ⼀様なユーザ/アイテム分布のもとでの 経験平均
観測情報から理想的な損失をどう推定するか 8 観測から計算可能な損失 理想的な損失 ︖ 推定
ナイーブ推定量 9 観測データ上の局所損失の経験平均としてナイーブ推定量を定義 多くの推薦システムではこのナイーブ損失を最適化しようとしている 観測データ
ナイーブ推定量は”バイアス”されている 10 ナイーブ推定量の期待値は理想的な損失と⼀致しない バイアスが存在
逆傾向スコア (IPS) 推定量 11 IPS推定量は傾向スコアの逆数で重みづけることでバイアスを除去している 観測データ 傾向スコア
IPS推定量は”バイアス”されていない 12 IPS推定量は理想的な損失を期待値の点でうまく近似する バイアスなし IPSを使えばよい︖
傾向スコアの推定とその⽭盾 13 IPS推定量には傾向スコアの推定が必要 • しかし,真の傾向スコアは実⽤上⼿に⼊らない 既存研究では傾向スコアを⼗分に推定するため,真の分布からのランダムな (Missing-completely-at-random; MCAR) データを必要としている •
元々はMCARデータを使わずにうまく推定するのが⽬的だった • モチベーションと⽭盾することが起こっている
傾向スコアの推定とその⽭盾 14 IPS推定量には傾向スコアの推定が必要 • しかし,真の傾向スコアは実⽤上⼿に⼊らない 既存研究では傾向スコアを⼗分に推定するため,真の分布からのランダムな (Missing-completely-at-random; MCAR) データを必要としている •
元々はMCARデータを使わずにうまく推定するのが⽬的だった • モチベーションと⽭盾することが起こっている 傾向スコアに依存しない形で正確な評価予測器を学習することは可能だろうか︖
Propensity Matrix Divergenceの導⼊ 15 傾向スコアの代わりに,Propensity Matrix Divergenceを定義する MNARとMCAR⽋損メ カニズム間の違いを計測
理想的損失の理論的上界 16 PMDを使うことで,傾向スコアに依存しない理想的損失の上界を導出する With probability at least 1-δ: Propensity Matrix
Divergence (PMD) ナイーブ損失 ラデマッハ複雑度
Domain Adversarial Matrix Factorization (DAMF) 17 理論的上界から⽰唆された損失を最⼩化する:
Domain Adversarial Matrix Factorization (DAMF) 18 PMDを経験的に近似する: 得られたR*を使って損失関数を最⼩化:
実験: データセット 19 真の分布と観測分布にズレのある2つのデータセットを使⽤ Yahoo! R3: ⾳楽の評価データセット(15400 users) Coat: ショッピングデータセット(300
users)
実験: ⽐較⼿法 ⾏列分解を以下の損失関数によって最適化: • ナイーブ損失 • IPS損失 [Schnabel et al.2016]
• Doubly Robust(DR)損失 [Wang et al.2019] • CauseE [Bonner and Vasile.2018] • DAMF (our proposal) 20 傾向スコアが必要 MCARデータが必要& 理論的解釈が困難 傾向スコアは不必要 & 理論的妥当性を有する
実験: ⽐較⼿法 IPS損失とDR損失については,傾向スコアとして以下を使⽤: 21 真の傾向スコアを使った場合についても参考として報告
実験: 傾向スコアベースの⽅法の問題点 IPS/DRを⽤いた⽅法は,MCARデータが使えない場合には性能が低下 22 傾向スコアベース⼿法の問題を実験的に確認
実験: 予測の評価 DAMFは予測の評価において,現実的なベースラインより良い性能を⽰す 23
実験: ランキング性能 DAMFはランキング指標において,全てのベースラインより良い性能を⽰す 24
実験: 理論的上界 傾向スコアに独⽴な理論的上界は概ね適切に機能している 25
• 選択バイアス下における傾向スコアに依存した既存⼿法の問題点を指摘 • 適切な推定のためには実⽤上得ることの難しいMCARデータが必要 • 本研究: MNARデータのみから学習を⾏う推薦システムを構築する • 傾向スコアに依存しない汎化誤差バウンドを導出 •
そのバウンドを最⼩化する⼿法を提案 • MNARデータのみの設定でも優れた性能を⽰すことを実験で確認 26 まとめ
Thank you for listening! 27