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
Masahiro Nomura
July 02, 2022
Research
0
240
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
Tweet
Share
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
2.1k
論文紹介: IRのためのパラメータチューニング / ir-tuning
nmasahiro
0
470
論文紹介: Sample Reuse via Importance Sampling in Information Geometric Optimization / sample_reuse_igo
nmasahiro
0
250
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
38k
論文紹介 : Population Based Augmentation: Efficient Learning of Augmentation Policy Schedules
nmasahiro
1
690
広告とAI(とハイパーパラメータ最適化) / Ad with AI
nmasahiro
1
2k
Other Decks in Research
See All in Research
A multimodal data fusion model for accurate and interpretable urban land use mapping with uncertainty analysis
satai
3
200
SatCLIP: Global, General-Purpose Location Embeddings with Satellite Imagery
satai
3
200
CARMUI-NET:自動運転車遠隔監視のためのバーチャル都市プラットフォームにおける通信品質変動機能の開発と評価 / UBI85
yumulab
0
240
Introduction of NII S. Koyama's Lab (AY2025)
skoyamalab
0
470
RapidPen: AIエージェントによるペネトレーションテスト 初期侵入全自動化の研究
laysakura
0
1.4k
大規模日本語VLM Asagi-VLMにおける合成データセットの構築とモデル実装
kuehara
5
2.3k
Mathematics in the Age of AI and the 4 Generation University
hachama
0
160
Generative Models 2025
takahashihiroshi
21
11k
SI-D案内資料_京都文教大学
ryojitakeuchi1116
0
1.6k
データサイエンティストの就労意識~2015→2024 一般(個人)会員アンケートより
datascientistsociety
PRO
0
630
Looking for Escorts in Sydney?
lunsophia
1
110
Weekly AI Agents News! 2月号 アーカイブ
masatoto
1
200
Featured
See All Featured
The Myth of the Modular Monolith - Day 2 Keynote - Rails World 2024
eileencodes
26
2.8k
Designing for Performance
lara
609
69k
Reflections from 52 weeks, 52 projects
jeffersonlam
349
20k
Visualizing Your Data: Incorporating Mongo into Loggly Infrastructure
mongodb
46
9.6k
Exploring the Power of Turbo Streams & Action Cable | RailsConf2023
kevinliebholz
32
5.9k
Dealing with People You Can't Stand - Big Design 2015
cassininazir
367
26k
I Don’t Have Time: Getting Over the Fear to Launch Your Podcast
jcasabona
32
2.3k
Automating Front-end Workflow
addyosmani
1370
200k
Build your cross-platform service in a week with App Engine
jlugia
231
18k
Templates, Plugins, & Blocks: Oh My! Creating the theme that thinks of everything
marktimemedia
31
2.4k
個人開発の失敗を避けるイケてる考え方 / tips for indie hackers
panda_program
106
19k
Done Done
chrislema
184
16k
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