論文の概要: Lighter-X: An Efficient and Plug-and-play Strategy for Graph-based Recommendation through Decoupled Propagation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.10105v1
- Date: Sat, 11 Oct 2025 08:33:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.785846
- Title: Lighter-X: An Efficient and Plug-and-play Strategy for Graph-based Recommendation through Decoupled Propagation
- Title（参考訳）: Lighter-X:デカップリングプロパゲーションによるグラフベースのレコメンデーションのための効率的かつプラグイン・アンド・プレイ戦略
- Authors: Yanping Zheng, Zhewei Wei, Frank de Hoog, Xu Chen, Hongteng Xu, Yuhang Ye, Jiadeng Huang,
- Abstract要約: 我々は,既存のGNNベースのレコメンデータアーキテクチャとシームレスに統合可能な,効率的かつモジュール化されたフレームワークである textbfLighter-X を提案する。
提案手法は,基本モデルの理論的保証と経験的性能を保ちながら,パラメータサイズと計算複雑性を大幅に低減する。
実験の結果、Lighter-Xはパラメータが大幅に少ないベースラインモデルに匹敵するパフォーマンスを実現している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.865020394064096
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph Neural Networks (GNNs) have demonstrated remarkable effectiveness in recommendation systems. However, conventional graph-based recommenders, such as LightGCN, require maintaining embeddings of size $d$ for each node, resulting in a parameter complexity of $\mathcal{O}(n \times d)$, where $n$ represents the total number of users and items. This scaling pattern poses significant challenges for deployment on large-scale graphs encountered in real-world applications. To address this scalability limitation, we propose \textbf{Lighter-X}, an efficient and modular framework that can be seamlessly integrated with existing GNN-based recommender architectures. Our approach substantially reduces both parameter size and computational complexity while preserving the theoretical guarantees and empirical performance of the base models, thereby enabling practical deployment at scale. Specifically, we analyze the original structure and inherent redundancy in their parameters, identifying opportunities for optimization. Based on this insight, we propose an efficient compression scheme for the sparse adjacency structure and high-dimensional embedding matrices, achieving a parameter complexity of $\mathcal{O}(h \times d)$, where $h \ll n$. Furthermore, the model is optimized through a decoupled framework, reducing computational complexity during the training process and enhancing scalability. Extensive experiments demonstrate that Lighter-X achieves comparable performance to baseline models with significantly fewer parameters. In particular, on large-scale interaction graphs with millions of edges, we are able to attain even better results with only 1\% of the parameter over LightGCN.
- Abstract（参考訳）: グラフニューラルネットワーク(GNN)はレコメンデーションシステムにおいて顕著な効果を示した。
しかし、LightGCNのような従来のグラフベースのレコメンデータは、各ノードに対して$d$の大きさの埋め込みを維持する必要があり、結果としてパラメータの複雑さは$\mathcal{O}(n \times d)$となり、$n$はユーザとアイテムの総数を表す。
このスケーリングパターンは、現実世界のアプリケーションで遭遇した大規模グラフに展開する上で大きな課題となる。
このスケーラビリティ制限に対処するために,既存のGNNベースのレコメンダアーキテクチャとシームレスに統合可能な,効率的かつモジュール化されたフレームワークである‘textbf{Lighter-X} を提案する。
提案手法は,基本モデルの理論的保証と経験的性能を保ちながら,パラメータサイズと計算複雑性を大幅に低減し,大規模展開を実現する。
具体的には、パラメータの本来の構造と固有の冗長性を解析し、最適化の機会を特定する。
この知見に基づいて,スパース隣接構造と高次元埋め込み行列の効率的な圧縮スキームを提案し,パラメータ複雑性を$\mathcal{O}(h \times d)$,$h \ll n$とする。
さらに、モデルは分離されたフレームワークによって最適化され、トレーニングプロセス中の計算の複雑さが軽減され、スケーラビリティが向上する。
大規模な実験では、Lighter-Xはパラメータが大幅に少ないベースラインモデルに匹敵するパフォーマンスを実現している。
特に、数百万のエッジを持つ大規模相互作用グラフでは、LightGCNよりもパラメータのわずか1倍の精度で、より優れた結果が得られる。
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