論文の概要: Efficient Recommendations via Graph Coarsening and Label Propagation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.22287v1
- Date: Fri, 24 Jul 2026 13:25:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.133635
- Title: Efficient Recommendations via Graph Coarsening and Label Propagation
- Title(参考訳): グラフ粗大化とラベル伝搬による効率的なレコメンデーション
- Abstract要約: グラフベースのレコメンデーションは、現実世界の産業アプリケーションで広く採用されている。
有望なアプローチの1つは、適応的なグラフ縮小手法であるグラフ粗化である。
グラフの粗化と多段階ラベルの伝搬を組み合わせたフレキシブルな2段階拡散フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 50.71909189967895
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph-based recommendations are widely adopted in real-world industrial applications. However, graphs in these systems often reach a massive scale, posing notable scalability and efficiency challenges. This requires techniques that can effectively balance predictive quality with computational cost. One promising approach is graph coarsening, an adaptive graph reduction technique that offers a way to systematically construct smaller, yet structurally representative, versions of the original large-scale graphs. In this work, we propose a flexible two-stage diffusion framework that combines graph coarsening with multi-step label propagation in the telecommunications domain. Domain-specific heuristics are applied to first aggregate nodes into meaningful communities, reducing graph size while preserving essential business-relevant relationships. An initial diffusion process done by a Label Propagation Algorithm (LPA) or a Graph Neural Network (GNN) propagates labels across the coarsened graph to produce coarse-grained predictions. Finally, a second LPA within subgraphs generates the final recommendations for individual users. On a real-world telecommunications dataset, when using LPA in both stages, our method achieves up to +24% NDCG@5 over the full-graph LPA baseline. Incorporating a lightweight GNN in the first stage further boosts NDCG@5 by more than 50%, but requires substantial training and inference time. Through extensive experiments and a detailed ablation, we quantify these trade-offs and demonstrate that our coarsening-driven approach delivers an optimal balance between scalability, latency, and recommendation quality.
- Abstract(参考訳): グラフベースのレコメンデーションは、現実世界の産業アプリケーションで広く採用されている。
しかしながら、これらのシステムのグラフは、しばしば大規模な規模に達し、顕著なスケーラビリティと効率性の課題を呈する。
これは予測品質と計算コストを効果的にバランスさせる技術を必要とする。
有望なアプローチの1つはグラフ粗大化(Graph coarsening)であり、これは適応的なグラフ削減技術であり、元々の大規模グラフのより小さいが、構造的に代表的なバージョンを体系的に構築する方法を提供する。
本研究では,グラフの粗化と多段階のラベル伝搬を組み合わせたフレキシブルな2段階拡散フレームワークを提案する。
ドメイン固有のヒューリスティックは、最初の集約ノードを意味のあるコミュニティに応用し、重要なビジネス関連関係を維持しながらグラフのサイズを減らします。
ラベル伝搬アルゴリズム(LPA)またはグラフニューラルネットワーク(GNN)による初期拡散過程は、粗いグラフを越えてラベルを伝搬し、粗い粒度の予測を生成する。
最後に、サブグラフ内の第2のLPAは、個々のユーザに対する最終的なレコメンデーションを生成する。
実世界の通信データセットでは、両方の段階でLPAを使用する場合、全グラフLPAベースライン上で最大で24%のNDCG@5を達成する。
最初の段階で軽量のGNNを組み込むことで、NDCG@5が50%以上向上するが、相当なトレーニングと推論時間が必要になる。
広範な実験と詳細なアブレーションを通じて、これらのトレードオフを定量化し、粗大化駆動のアプローチがスケーラビリティ、レイテンシ、レコメンデーション品質の最適なバランスをもたらすことを実証します。
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