論文の概要: Graph-based Diffusion Model for Collaborative Filtering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05029v1
- Date: Mon, 07 Apr 2025 12:51:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-08 14:13:13.409240
- Title: Graph-based Diffusion Model for Collaborative Filtering
- Title(参考訳): グラフに基づく協調フィルタリングのための拡散モデル
- Authors: Xuan Zhang, Xiang Deng, Hongxing Yuan, Chunyu Wei, Yushun Fan,
- Abstract要約: 協調フィルタリングのためのグラフベース拡散モデル(GDMCF)を提案する。
GDMCFは最先端の手法を一貫して上回り、高次協調信号のキャプチャの有効性を強調している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.654721251152187
- License:
- Abstract: Recently, diffusion-based recommendation methods have achieved impressive results. However, existing approaches predominantly treat each user's historical interactions as independent training samples, overlooking the potential of higher-order collaborative signals between users and items. Such signals, which encapsulate richer and more nuanced relationships, can be naturally captured using graph-based data structures. To address this limitation, we extend diffusion-based recommendation methods to the graph domain by directly modeling user-item bipartite graphs with diffusion models. This enables better modeling of the higher-order connectivity inherent in complex interaction dynamics. However, this extension introduces two primary challenges: (1) Noise Heterogeneity, where interactions are influenced by various forms of continuous and discrete noise, and (2) Relation Explosion, referring to the high computational costs of processing large-scale graphs. To tackle these challenges, we propose a Graph-based Diffusion Model for Collaborative Filtering (GDMCF). To address noise heterogeneity, we introduce a multi-level noise corruption mechanism that integrates both continuous and discrete noise, effectively simulating real-world interaction complexities. To mitigate relation explosion, we design a user-active guided diffusion process that selectively focuses on the most meaningful edges and active users, reducing inference costs while preserving the graph's topological integrity. Extensive experiments on three benchmark datasets demonstrate that GDMCF consistently outperforms state-of-the-art methods, highlighting its effectiveness in capturing higher-order collaborative signals and improving recommendation performance.
- Abstract(参考訳): 近年,拡散型レコメンデーション法は目覚ましい成果を上げている。
しかし、既存のアプローチは、ユーザとアイテム間の高次の協調信号の可能性を見越して、各ユーザの過去のインタラクションを独立したトレーニングサンプルとして扱う。
このような信号は、よりリッチでニュアンスな関係をカプセル化しており、グラフベースのデータ構造を用いて自然にキャプチャすることができる。
この制限に対処するため、拡散モデルを用いて、ユーザイテム二部グラフを直接モデル化することにより、拡散に基づくレコメンデーション手法をグラフ領域に拡張する。
これにより、複雑な相互作用のダイナミクスに固有の高階接続のより良いモデリングが可能になる。
しかし,この拡張は,(1)連続的および離散的ノイズの様々な形態に相互作用が影響される雑音の不均一性,(2)大規模グラフ処理の計算コストが高い関係爆発の2つの主要な課題を提起する。
これらの課題に対処するために、グラフに基づく協調フィルタリングのための拡散モデル(GDMCF)を提案する。
ノイズの不均一性に対処するために、連続ノイズと離散ノイズの両方を統合するマルチレベルノイズ除去機構を導入し、実世界の相互作用の複雑さを効果的にシミュレートする。
関係爆発を緩和するため,我々は,グラフのトポロジ的整合性を維持しつつ,推論コストを低減し,最も有意義なエッジとアクティブなユーザを選択的に重視する,ユーザアクティブな誘導拡散プロセスを設計した。
3つのベンチマークデータセットに対する大規模な実験により、GDMCFは最先端の手法を一貫して上回り、高次の協調シグナルを捕捉し、レコメンデーションパフォーマンスを向上させる効果を強調している。
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