論文の概要: Inductive Matrix Completion Using Graph Autoencoder
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.11124v1
- Date: Wed, 25 Aug 2021 08:45:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-08-26 13:09:17.459599
- Title: Inductive Matrix Completion Using Graph Autoencoder
- Title(参考訳): グラフオートエンコーダを用いた帰納行列補完
- Authors: Wei Shen, Chuheng Zhang, Yun Tian, Liang Zeng, Xiaonan He, Wanchun
Dou, Xiaolong Xu
- Abstract要約: グラフオートエンコーダ(GAE)を用いた帰納的行列補完法を提案する。
GAEは、パーソナライズされたレコメンデーションのためのユーザ固有の(またはアイテム固有の)表現と、帰納的行列補完のためのローカルグラフパターンの両方を学ぶ。
本モデルは,複数の行列補完ベンチマークにおける最先端性能を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.534665553910349
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recently, the graph neural network (GNN) has shown great power in matrix
completion by formulating a rating matrix as a bipartite graph and then
predicting the link between the corresponding user and item nodes. The majority
of GNN-based matrix completion methods are based on Graph Autoencoder (GAE),
which considers the one-hot index as input, maps a user (or item) index to a
learnable embedding, applies a GNN to learn the node-specific representations
based on these learnable embeddings and finally aggregates the representations
of the target users and its corresponding item nodes to predict missing links.
However, without node content (i.e., side information) for training, the user
(or item) specific representation can not be learned in the inductive setting,
that is, a model trained on one group of users (or items) cannot adapt to new
users (or items). To this end, we propose an inductive matrix completion method
using GAE (IMC-GAE), which utilizes the GAE to learn both the user-specific (or
item-specific) representation for personalized recommendation and local graph
patterns for inductive matrix completion. Specifically, we design two
informative node features and employ a layer-wise node dropout scheme in GAE to
learn local graph patterns which can be generalized to unseen data. The main
contribution of our paper is the capability to efficiently learn local graph
patterns in GAE, with good scalability and superior expressiveness compared to
previous GNN-based matrix completion methods. Furthermore, extensive
experiments demonstrate that our model achieves state-of-the-art performance on
several matrix completion benchmarks. Our official code is publicly available.
- Abstract(参考訳): 近年,グラフニューラルネットワーク (GNN) は, 評価行列を二部グラフとして定式化し, 対応するユーザノードとアイテムノード間のリンクを予測することにより, 行列補完において大きな力を示している。
GNNベースの行列補完手法の大半はグラフオートエンコーダ(GAE)に基づいており、これは1ホットインデックスを入力とみなし、ユーザ(またはアイテム)インデックスを学習可能な埋め込みにマップし、学習可能な埋め込みに基づいてノード固有の表現を学習するためにGNNを適用し、最終的にターゲットユーザとその対応するアイテムノードの表現を集約し、不足リンクを予測する。
しかし、トレーニング用のノード内容(サイド情報)がなければ、ユーザ(またはアイテム)固有の表現は、帰納的設定では学べず、すなわち、あるグループ(またはアイテム)でトレーニングされたモデルが、新しいユーザ(またはアイテム)に適応できない。
そこで本研究では,gaeを用いたインダクティブマトリクス補完法を提案する。これはgaeを利用して,ユーザ固有の(あるいはアイテム固有の)表現と,インダクティブマトリクス補完のためのローカルグラフパターンの両方を学習する。
具体的には、2つの情報ノードの特徴を設計し、GAEに階層的なノードドロップアウト方式を用いて局所グラフパターンを学習する。
本稿の主な貢献は,GAEの局所グラフパターンを効率よく学習できることであり,従来のGNNベースの行列補完法と比較して,スケーラビリティと表現性に優れていた。
さらに,複数の行列補完ベンチマークにおいて,本モデルが最先端の性能を達成することを示す実験を行った。
公式コードは公開されています。
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