กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 25 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ระบบ แนะนำ หรือเรียกอีกอย่างว่า อัลกอริทึมแนะนำ เครื่องมือ แนะนำ แพลตฟอร์ม แนะนำ หรือในบริบทของ สื่อสังคม ออนไลน์ เรียกง่ายๆ ว่า อัลกอริทึม คือ ระบบกรองข้อมูล...

ระบบแนะนำ

ระบบแนะนำหรือเรียกอีกอย่างว่าอัลกอริทึมแนะนำเครื่องมือแนะนำแพลตฟอร์มแนะนำหรือในบริบทของสื่อสังคมออนไลน์ เรียกง่ายๆ ว่าอัลกอริทึม คือ ระบบกรองข้อมูลประเภทหนึ่งที่แนะนำรายการที่เกี่ยวข้องมากที่สุดกับผู้ใช้แต่ละราย[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]คุณค่าของระบบเหล่านี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในสถานการณ์ที่ผู้ใช้ต้องเลือกจากตัวเลือกจำนวนมาก เช่น ผลิตภัณฑ์ สื่อ หรือเนื้อหา[ 1 ] [ 4 ] แพลตฟอร์ม สื่อสังคม ออนไลน์ และบริการสตรีมมิ่งหลักๆอาศัยระบบแนะนำที่ใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมและความชอบของผู้ใช้ ทำให้สามารถสร้างฟีดเนื้อหาแบบส่วนบุคคลได้[ 5 ] [ 6 ]

โดยทั่วไป คำแนะนำจะอ้างอิงถึง กระบวนการตัดสินใจที่หลากหลายรวมถึงการเลือกผลิตภัณฑ์ การเลือกเพลง หรือแหล่งข่าวออนไลน์ที่จะอ่าน[ 1 ]การนำระบบแนะนำไปใช้นั้นแพร่หลาย ตัวอย่างที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไป ได้แก่ การสร้างเพลย์ลิสต์สำหรับบริการวิดีโอและเพลง การให้คำแนะนำผลิตภัณฑ์สำหรับ แพลตฟอร์ม อีคอมเมิร์ซและการแนะนำเนื้อหาบนแพลตฟอร์มโซเชียลมีเดียและเว็บเปิด[ 7 ] [ 8 ]ระบบเหล่านี้สามารถทำงานได้โดยใช้ข้อมูลป้อนเข้าประเภทเดียว เช่น เพลง หรือข้อมูลป้อนเข้าหลายประเภทจากแพลตฟอร์มที่หลากหลาย รวมถึงข่าวสาร หนังสือ และคำค้นหา นอกจากนี้ ระบบแนะนำที่เป็นที่นิยมยังได้รับการพัฒนาสำหรับหัวข้อเฉพาะ เช่น ร้านอาหารและ บริการ หาคู่ทางออนไลน์ระบบแนะนำยังได้รับการพัฒนาเพื่อสำรวจบทความวิจัยและผู้เชี่ยวชาญ[ 9 ]ผู้ร่วมงาน[ 10 ]และบริการทางการเงิน[ 11 ]

แพลตฟอร์มการค้นหาเนื้อหาคือแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์แนะนำที่ใช้เครื่องมือระบบแนะนำ โดยใช้เมตาเดต้า ของผู้ใช้ เพื่อระบุและแนะนำเนื้อหาที่เกี่ยวข้อง พร้อมทั้งลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง แพลตฟอร์มการค้นหาเนื้อหาจะนำเสนอเนื้อหาที่ปรับแต่งเฉพาะบุคคลไปยังเว็บไซต์อุปกรณ์เคลื่อนที่และกล่องรับสัญญาณปัจจุบันมีแพลตฟอร์มการค้นหาเนื้อหาหลากหลายรูปแบบสำหรับเนื้อหาประเภทต่างๆ ตั้งแต่บทความข่าวและบทความวารสารวิชาการ[ 12 ]ไปจนถึงโทรทัศน์[ 13 ]เนื่องจากผู้ให้บริการต่างแข่งขันกันเพื่อเป็นประตูสู่ความบันเทิงภายในบ้าน โทรทัศน์ส่วนบุคคลจึงกลายเป็นตัวสร้างความแตกต่างที่สำคัญในการให้บริการ การค้นหาเนื้อหาทางวิชาการเพิ่งกลายเป็นอีกหนึ่งพื้นที่ที่น่าสนใจ โดยมีบริษัทจำนวนมากที่อุทิศตนเพื่อช่วยเหลือนักวิจัยทางวิชาการในการติดตามเนื้อหาทางวิชาการที่เกี่ยวข้องและอำนวยความสะดวกในการค้นพบเนื้อหาใหม่ๆ โดยบังเอิญ[ 12 ]

ภาพรวม

ระบบแนะนำมักใช้การกรองแบบร่วมมือและการกรองตามเนื้อหา หรือทั้งสองอย่าง รวมถึงระบบอื่นๆ เช่นระบบฐานความรู้วิธีการกรองแบบร่วมมือจะสร้างแบบจำลองจากพฤติกรรมในอดีตของผู้ใช้ (เช่น รายการที่เคยซื้อหรือเลือก และ/หรือคะแนนตัวเลขที่ให้กับรายการเหล่านั้น) รวมถึงการตัดสินใจที่คล้ายคลึงกันของผู้ใช้รายอื่น จากนั้นจะใช้แบบจำลองนี้ในการคาดการณ์รายการ (หรือคะแนนสำหรับรายการ) ที่ผู้ใช้อาจสนใจ[ 14 ]วิธีการกรองตามเนื้อหาจะใช้ลักษณะเฉพาะที่ติดแท็กไว้ล่วงหน้าของรายการต่างๆ เพื่อแนะนำรายการเพิ่มเติมที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน[ 15 ]

ตัวอย่าง

ความแตกต่างระหว่างการกรองแบบร่วมมือและการกรองตามเนื้อหา สามารถแสดงให้เห็นได้โดยการเปรียบเทียบระบบแนะนำเพลงยุคแรกสองระบบ ได้แก่Last.fmและPandora Radio

  • Last.fm สร้าง "สถานี" เพลงแนะนำโดยสังเกตว่าผู้ใช้ฟังวงดนตรีและเพลงแต่ละเพลงใดเป็นประจำ และเปรียบเทียบกับพฤติกรรมการฟังของผู้ใช้รายอื่น Last.fm จะเล่นเพลงที่ไม่ปรากฏในคลังเพลงของผู้ใช้ แต่เป็นเพลงที่ผู้ใช้รายอื่นที่มีความสนใจคล้ายกันมักเล่น เนื่องจากวิธีการนี้ใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมของผู้ใช้ จึงเป็นตัวอย่างของเทคนิคการกรองแบบร่วมมือ[ 16 ]
  • Pandora ใช้คุณสมบัติของเพลงหรือศิลปิน (ชุดย่อยของคุณลักษณะ 450 รายการที่ได้รับจากโครงการ Music Genome Project [ 17 ] ) เพื่อสร้าง "สถานี" ที่เล่นเพลงที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน มีการใช้ความคิดเห็นของผู้ใช้เพื่อปรับปรุงผลลัพธ์ของสถานี โดยลดความสำคัญของคุณลักษณะบางอย่างเมื่อผู้ใช้ "ไม่ชอบ" เพลงใดเพลงหนึ่ง และเพิ่มความสำคัญของคุณลักษณะอื่นๆ เมื่อผู้ใช้ "ชอบ" เพลงนั้น นี่เป็นตัวอย่างของแนวทางที่อิงตามเนื้อหา

ระบบแต่ละประเภทมีจุดแข็งและจุดอ่อน ในตัวอย่างข้างต้น Last.fm ต้องการข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับผู้ใช้เพื่อแนะนำเพลงได้อย่างแม่นยำ นี่เป็นตัวอย่างของ ปัญหา Cold Startซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบการกรองแบบร่วมมือ[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]ในขณะที่ Pandora ต้องการข้อมูลเพียงเล็กน้อยในการเริ่มต้น แต่ก็มีขอบเขตจำกัดมากกว่า (ตัวอย่างเช่น สามารถแนะนำเพลงที่คล้ายกับเพลงต้นฉบับเท่านั้น)

การนำไปใช้งานทางเลือก

ระบบแนะนำเป็นทางเลือกที่มีประโยชน์แทนอัลกอริธึมการค้นหาเนื่องจากช่วยให้ผู้ใช้ค้นพบรายการที่พวกเขาอาจไม่พบหากไม่มีระบบแนะนำ ที่น่าสังเกตคือ ระบบแนะนำมักถูกนำไปใช้โดยใช้เครื่องมือค้นหาที่จัดทำดัชนีข้อมูลที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ในบางกรณี เช่นใน คดี Gonzalez v. Googleศาลฎีกาอาจโต้แย้งว่าอัลกอริธึมการค้นหาและอัลกอริธึมการแนะนำเป็นเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน[ 24 ]

ระบบแนะนำได้รับความสนใจจากสิทธิบัตรหลายฉบับ[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]และมีไลบรารีซอฟต์แวร์มากกว่า 50 รายการ[ 30 ]ที่สนับสนุนการพัฒนาระบบแนะนำ รวมถึง LensKit [ 31 ] [ 32 ] RecBole [ 33 ] ReChorus [ 34 ]และ RecPack [ 35 ]

ประวัติศาสตร์

Elaine Richสร้างระบบแนะนำตัวแรกในปี 1979 ชื่อว่า Grundy [ 36 ] [ 37 ]เธอมองหาวิธีที่จะแนะนำหนังสือที่ผู้ใช้อาจชอบ แนวคิดของเธอคือการสร้างระบบที่ถามคำถามเฉพาะกับผู้ใช้และจัดประเภทพวกเขาเป็นกลุ่มตามความชอบหรือ "แบบแผน" ขึ้นอยู่กับคำตอบของพวกเขา จากนั้นขึ้นอยู่กับการเป็นสมาชิกแบบแผนของผู้ใช้ พวกเขาจะได้รับคำแนะนำสำหรับหนังสือที่พวกเขาอาจชอบ

ระบบแนะนำในช่วงแรกอีกระบบหนึ่งที่เรียกว่า "ชั้นวางหนังสือดิจิทัล" ได้รับการอธิบายไว้ในรายงานทางเทคนิคในปี 1990 โดยJussi Karlgrenที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย [ 38 ] และได้รับการนำไปใช้งานในวงกว้างและดำเนินการผ่านรายงานทางเทคนิคและสิ่งพิมพ์ต่างๆ ตั้งแต่ปี 1994 เป็นต้นไปโดย Jussi Karlgren ซึ่งขณะนั้นอยู่ที่SICS [ 39 ] [ 40 ]และกลุ่ม วิจัยที่นำโดยPattie Maesที่ MIT [ 41 ] Will Hill ที่ Bellcore [ 42 ]และPaul Resnickซึ่งอยู่ที่ MIT เช่นกัน[ 43 ] [ 4 ]ซึ่งผลงานของเขากับ GroupLens ได้รับรางวัล ACM Software Systems Award ประจำปี 2010

Montaner ได้นำเสนอภาพรวมแรกของระบบแนะนำจากมุมมองของตัวแทนอัจฉริยะ[ 44 ] Gediminas Adomavicius ได้นำเสนอภาพรวมทางเลือกใหม่ของระบบแนะนำ[ 45 ] Herlocker ได้นำเสนอภาพรวมเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิคการประเมินสำหรับระบบแนะนำ[ 46 ]และBeel et al. ได้อภิปรายปัญหาของการประเมินแบบออฟไลน์[ 47 ] Beel et al. ยังได้นำเสนอการสำรวจวรรณกรรมเกี่ยวกับงานวิจัยระบบแนะนำที่มีอยู่และความท้าทายที่มีอยู่[ 48 ] [ 49 ]

แนวทาง

การกรองแบบร่วมมือ

ตัวอย่างการทำนายการให้คะแนนของผู้ใช้โดยใช้การกรองแบบร่วมมือ (collaborative filtering)
  • ซ้าย:ในตอนแรก ผู้คนจะให้คะแนนสิ่งต่างๆ (เช่น วิดีโอ รูปภาพ เกม)
  • ด้านขวา:หลังจากนั้น ระบบจะทำการคาดการณ์เกี่ยวกับการให้คะแนนของผู้ใช้สำหรับรายการที่ผู้ใช้ยังไม่ได้ให้คะแนนด้วยตนเอง การคาดการณ์เหล่านี้สร้างขึ้นจากคะแนนที่มีอยู่ของผู้ใช้รายอื่นที่มีคะแนนคล้ายคลึงกับผู้ใช้ที่กำลังใช้งานอยู่ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเรา ระบบได้คาดการณ์ว่าผู้ใช้ที่อยู่ด้านล่างซ้ายของเครือข่ายจะไม่ชอบวิดีโอ

แนวทางหนึ่งในการออกแบบระบบแนะนำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือการกรองแบบร่วมมือ[ 50 ]การกรองแบบร่วมมือตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าผู้คนที่เห็นด้วยกันในอดีตจะเห็นด้วยกันในอนาคต และพวกเขาจะชอบสิ่งของประเภทเดียวกันกับที่พวกเขาเคยชอบในอดีต ระบบจะสร้างคำแนะนำโดยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับโปรไฟล์การให้คะแนนสำหรับผู้ใช้หรือสิ่งของต่างๆ เท่านั้น โดยการค้นหาผู้ใช้/สิ่งของในกลุ่มเดียวกันที่มีประวัติการให้คะแนนคล้ายกับผู้ใช้หรือสิ่งของปัจจุบัน ระบบจะสร้างคำแนะนำโดยใช้กลุ่มใกล้เคียงนี้

วิธีการกรองแบบร่วมมือกันไม่พึ่งพาเนื้อหาที่เครื่องจักรสามารถวิเคราะห์ได้ ดังนั้นจึงสามารถแนะนำรายการที่ซับซ้อน เช่น ภาพยนตร์ ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้อง "เข้าใจ" ตัวรายการนั้นเอง มีการใช้อัลกอริธึมหลายตัวในการวัดความคล้ายคลึงของผู้ใช้หรือความคล้ายคลึงของรายการในระบบแนะนำ ตัวอย่างเช่น วิธีการ เพื่อนบ้านใกล้ที่สุด k ตัว (k-NN) [ 51 ]และความสัมพันธ์แบบเพียร์สันที่อัลเลนนำมาใช้เป็นครั้งแรก[ 52 ]

วิธีการกรองแบบร่วมมือกันมักประสบปัญหา 3 ประการ ได้แก่การเริ่มต้นแบบเย็นความสามารถในการปรับขนาด และความเบาบาง[ 53 ]

  • การเริ่มต้นแบบเย็น : สำหรับผู้ใช้ใหม่หรือรายการใหม่ ข้อมูลไม่เพียงพอที่จะให้คำแนะนำที่แม่นยำ หมายเหตุ: วิธีแก้ปัญหาที่ใช้กันทั่วไปวิธีหนึ่งคือ อัลกอริ ทึมmulti-armed bandit [ 54 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 21 ] [ 23 ]
  • ความสามารถในการรองรับปริมาณงาน : ในสภาพแวดล้อมหลายแห่งที่ระบบเหล่านี้ให้คำแนะนำ มีผู้ใช้งานและผลิตภัณฑ์นับล้าน ดังนั้นจึงมักจำเป็นต้องใช้พลังการประมวลผลจำนวนมากในการคำนวณคำแนะนำ
  • ความเบาบางของข้อมูล : จำนวนสินค้าที่ขายในเว็บไซต์อีคอมเมิร์ซขนาดใหญ่มีจำนวนมาก ผู้ใช้งานที่ใช้งานบ่อยที่สุดจะให้คะแนนเพียงส่วนน้อยของฐานข้อมูลทั้งหมดเท่านั้น ดังนั้น แม้แต่สินค้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดก็ยังมีคะแนนรีวิวเพียงไม่กี่รายการ

บริการเครือข่ายสังคมใช้การกรองแบบร่วมมือเพื่อแนะนำเพื่อนใหม่ กลุ่ม และการเชื่อมต่อทางสังคมอื่นๆ โดยการตรวจสอบเครือข่ายการเชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้และเพื่อนของพวกเขา[ 1 ]

การกรองตามเนื้อหา

แนวทางทั่วไปอีกประการหนึ่งในการออกแบบระบบแนะนำคือการกรองตามเนื้อหาวิธีการกรองตามเนื้อหาจะอิงตามคำอธิบายของรายการและโปรไฟล์ความชอบของผู้ใช้[ 55 ] [ 56 ]วิธีการเหล่านี้เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อมูลเกี่ยวกับรายการ (ชื่อ สถานที่ คำอธิบาย ฯลฯ) แต่ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับผู้ใช้ ระบบแนะนำตามเนื้อหาจะถือว่าการแนะนำเป็นปัญหาการจำแนกประเภทเฉพาะผู้ใช้ และเรียนรู้ตัวจำแนกประเภทสำหรับความชอบและความไม่ชอบของผู้ใช้โดยอิงจากคุณลักษณะของรายการ

ในระบบนี้ คำสำคัญจะถูกใช้เพื่ออธิบายสินค้า และ มีการสร้าง โปรไฟล์ผู้ใช้เพื่อระบุประเภทของสินค้าที่ผู้ใช้รายนั้นชื่นชอบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง อัลกอริทึมเหล่านี้พยายามแนะนำสินค้าที่คล้ายคลึงกับสินค้าที่ผู้ใช้เคยชื่นชอบในอดีตหรือกำลังพิจารณาอยู่ในปัจจุบัน ระบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้กลไกการลงชื่อเข้าใช้ของผู้ใช้เพื่อสร้างโปรไฟล์ชั่วคราวนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สินค้าที่อาจเป็นไปได้ต่างๆ จะถูกเปรียบเทียบกับสินค้าที่ผู้ใช้เคยให้คะแนนไว้ก่อนหน้านี้ และสินค้าที่ตรงกันมากที่สุดจะถูกแนะนำ วิธีการนี้มีรากฐานมาจากการวิจัยด้านการค้นหาข้อมูลและการกรองข้อมูล

ในการสร้างโปรไฟล์ผู้ใช้ระบบจะเน้นข้อมูลสองประเภทหลักๆ ดังนี้:

  1. แบบจำลองแสดงความชอบของผู้ใช้
  2. ประวัติการโต้ตอบของผู้ใช้กับระบบแนะนำ

โดยพื้นฐานแล้ว วิธีการเหล่านี้ใช้โปรไฟล์รายการ (เช่น ชุดของคุณลักษณะและคุณสมบัติที่ไม่ต่อเนื่อง) ที่บ่งบอกลักษณะของรายการภายในระบบ เพื่อให้ได้คุณลักษณะที่เป็นนามธรรมของรายการในระบบ จึงมีการใช้อัลกอริธึมการนำเสนอรายการ อัลกอริธึมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ การแสดง tf–idf (เรียกอีกอย่างว่า การแสดง พื้นที่เวกเตอร์ ) [ 57 ]ระบบจะสร้างโปรไฟล์ผู้ใช้ตามเนื้อหาโดยอิงจากเวกเตอร์ถ่วงน้ำหนักของคุณลักษณะรายการ น้ำหนักแสดงถึงความสำคัญของแต่ละคุณลักษณะต่อผู้ใช้ และสามารถคำนวณได้จากเวกเตอร์เนื้อหาที่ให้คะแนนแต่ละรายการโดยใช้เทคนิคที่หลากหลาย วิธีการแบบง่ายใช้ค่าเฉลี่ยของเวกเตอร์รายการที่ให้คะแนน ในขณะที่วิธีการที่ซับซ้อนกว่านั้นใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่อง เช่นตัวจำแนกแบบเบย์เซียนการวิเคราะห์คลัสเตอร์ต้นไม้ตัดสินใจและโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อประมาณความน่าจะเป็นที่ผู้ใช้จะชอบรายการนั้น[ 58 ]

ประเด็นสำคัญอย่างหนึ่งของการกรองตามเนื้อหาคือ ระบบสามารถเรียนรู้ความชอบของผู้ใช้จากพฤติกรรมของผู้ใช้เกี่ยวกับแหล่งเนื้อหาหนึ่งๆ และนำไปใช้กับเนื้อหาประเภทอื่นๆ ได้หรือไม่ เมื่อระบบจำกัดการแนะนำเฉพาะเนื้อหาประเภทเดียวกับที่ผู้ใช้กำลังใช้งานอยู่แล้ว คุณค่าจากระบบแนะนำก็จะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับการแนะนำเนื้อหาประเภทอื่นๆ จากบริการอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การแนะนำบทความข่าวตามการเรียกดูข่าวเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ แต่จะยิ่งมีประโยชน์มากขึ้นหากสามารถแนะนำเพลง วิดีโอ ผลิตภัณฑ์ การสนทนา ฯลฯ จากบริการต่างๆ ตามการเรียกดูข่าวได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ระบบแนะนำตามเนื้อหาส่วนใหญ่ในปัจจุบันจึงใช้ระบบไฮบริดในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง

ระบบแนะนำตามเนื้อหายังสามารถรวมถึงระบบแนะนำตามความคิดเห็นได้อีกด้วย ในบางกรณี ผู้ใช้ได้รับอนุญาตให้แสดงความคิดเห็นหรือข้อเสนอแนะเกี่ยวกับสินค้า ข้อความที่สร้างโดยผู้ใช้เหล่านี้เป็นข้อมูลโดยนัยสำหรับระบบแนะนำ เนื่องจากอาจเป็นแหล่งข้อมูลที่อุดมสมบูรณ์ทั้งในด้านคุณลักษณะ/แง่มุมของสินค้าและการประเมิน/ความรู้สึกของผู้ใช้ที่มีต่อสินค้า คุณลักษณะที่สกัดจากรีวิวที่สร้างโดยผู้ใช้เป็นเมตาเดต้า ที่ได้รับการปรับปรุง ของสินค้า เนื่องจากคุณลักษณะที่สกัดออกมานั้นสะท้อนถึงแง่มุมของสินค้าเช่นเดียวกับเมตาเดต้า ดังนั้นคุณลักษณะที่สกัดออกมาจึงได้รับความสนใจจากผู้ใช้อย่างกว้างขวาง ความรู้สึกที่สกัดออกมาจากรีวิวสามารถมองได้ว่าเป็นคะแนนการให้คะแนนของผู้ใช้ในคุณลักษณะที่เกี่ยวข้อง แนวทางที่เป็นที่นิยมของระบบแนะนำตามความคิดเห็นใช้วิธีการต่างๆ รวมถึงการขุดข้อความการดึงข้อมูลการวิเคราะห์ความรู้สึก (ดูเพิ่มเติมที่การวิเคราะห์ความรู้สึกแบบหลายโมดอล ) และ การเรียนรู้ เชิงลึก[ 59 ]

แนวทางการแนะนำแบบผสมผสาน

ระบบแนะนำส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้แนวทางแบบผสมผสาน โดยผสมผสานการกรองแบบร่วมมือการกรองตามเนื้อหา และแนวทางอื่นๆ แนวทางแบบผสมผสานสามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี ได้แก่ การทำนายตามเนื้อหาและการทำนายแบบร่วมมือแยกกันแล้วจึงนำมารวมกัน การเพิ่มความสามารถตามเนื้อหาให้กับแนวทางแบบร่วมมือ (และในทางกลับกัน) หรือการรวมแนวทางต่างๆ เข้าไว้ในโมเดลเดียว[ 45 ]มีการศึกษาหลายชิ้นที่เปรียบเทียบประสิทธิภาพของวิธีการแบบผสมผสานกับวิธีการแบบร่วมมือและแบบเนื้อหาล้วนๆ และแสดงให้เห็นว่าวิธีการแบบผสมผสานสามารถให้คำแนะนำที่แม่นยำกว่าวิธีการแบบบริสุทธิ์ วิธีการเหล่านี้ยังสามารถใช้เพื่อเอาชนะปัญหาทั่วไปบางอย่างในระบบแนะนำ เช่น ปัญหา cold start และปัญหา sparsity รวมถึงปัญหา คอขวด ด้านวิศวกรรมความรู้ในแนวทางที่ใช้ความรู้[ 60 ]

Netflixใช้ระบบแนะนำแบบไฮบริดเพื่อแนะนำโดยการเปรียบเทียบพฤติกรรมการรับชมและการค้นหาของผู้ใช้ที่คล้ายคลึงกัน (เช่น การกรองแบบร่วมมือ) รวมถึงการนำเสนอภาพยนตร์ที่มีลักษณะร่วมกับภาพยนตร์ที่ผู้ใช้ให้คะแนนสูง (การกรองตามเนื้อหา) [ 61 ]

เทคนิคการผสมพันธุ์แบบไฮบริดบางส่วน ได้แก่:

  • ถ่วงน้ำหนัก : การนำคะแนนขององค์ประกอบการแนะนำต่างๆ มาคำนวณรวมกันในเชิงตัวเลข
  • การสลับ : การเลือกส่วนประกอบคำแนะนำและนำส่วนประกอบที่เลือกไปใช้
  • แบบผสม : คำแนะนำจากผู้แนะนำหลายรายจะถูกนำเสนอร่วมกันเพื่อให้ได้คำแนะนำที่ดีที่สุด
  • Cascade : ระบบแนะนำจะได้รับการจัดลำดับความสำคัญอย่างเคร่งครัด โดยระบบที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่าจะใช้เป็นตัวตัดสินในกรณีที่คะแนนเท่ากันกับระบบที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่า
  • ระดับเมตา : มีการใช้เทคนิคการแนะนำหนึ่งอย่างและสร้างแบบจำลองบางอย่าง ซึ่งจากนั้นจะเป็นข้อมูลป้อนเข้าที่ใช้โดยเทคนิคถัดไป[ 62 ]

เทคโนโลยี

ระบบแนะนำตามเซสชัน

ระบบแนะนำเหล่านี้ใช้ปฏิสัมพันธ์ของผู้ใช้ภายในเซสชัน[ 63 ]เพื่อสร้างคำแนะนำ ระบบแนะนำตามเซสชันถูกใช้ในYouTube [ 64 ]และ Amazon [ 65 ]ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อประวัติ (เช่น การคลิก การซื้อในอดีต) ของผู้ใช้ไม่พร้อมใช้งานหรือไม่เกี่ยวข้องกับเซสชันของผู้ใช้ในปัจจุบัน โดเมนที่คำแนะนำตามเซสชันมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ ได้แก่ วิดีโอ อีคอมเมิร์ซ การท่องเที่ยว เพลง และอื่นๆ ระบบแนะนำตามเซสชันส่วนใหญ่จะอาศัยลำดับของปฏิสัมพันธ์ล่าสุดภายในเซสชันโดยไม่จำเป็นต้องใช้รายละเอียดเพิ่มเติมใดๆ (ประวัติ ข้อมูลประชากร) ของผู้ใช้ เทคนิคสำหรับคำแนะนำตามเซสชันส่วนใหญ่จะอิงตามแบบจำลองลำดับแบบสร้าง เช่นเครือข่ายประสาทแบบวนซ้ำ [ 63 ] [ 66 ] ทราน ส์ฟอร์เมอร์[ 67 ] และวิธีการอื่นๆ ที่ใช้การเรียนรู้เชิงลึก[ 68 ] [ 69 ]

การเรียนรู้แบบเสริมแรงสำหรับระบบแนะนำ

ปัญหาการแนะนำสามารถมองได้ว่าเป็นกรณีพิเศษของ ปัญหา การเรียนรู้แบบเสริมแรงโดยที่ผู้ใช้เป็นสภาพแวดล้อมที่ตัวแทน ระบบแนะนำ ดำเนินการเพื่อรับรางวัล เช่น การคลิกหรือการมีส่วนร่วมของผู้ใช้[ 64 ] [ 70 ] [ 71 ]แง่มุมหนึ่งของการเรียนรู้แบบเสริมแรงที่มีประโยชน์เป็นพิเศษในด้านระบบแนะนำ คือ แบบจำลองหรือนโยบายสามารถเรียนรู้ได้โดยการให้รางวัลแก่ตัวแทนแนะนำ ซึ่งแตกต่างจากเทคนิคการเรียนรู้แบบดั้งเดิมที่อาศัยวิธีการเรียนรู้แบบมีผู้กำกับดูแลซึ่งมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า เทคนิคการแนะนำแบบการเรียนรู้แบบเสริมแรงช่วยให้สามารถฝึกแบบจำลองที่สามารถปรับให้เหมาะสมได้โดยตรงจากตัวชี้วัดการมีส่วนร่วมและความสนใจของผู้ใช้[ 72 ]

ระบบแนะนำแบบหลายเกณฑ์

ระบบแนะนำแบบหลายเกณฑ์ (MCRS) สามารถนิยามได้ว่าเป็นระบบแนะนำที่รวมข้อมูลความชอบตามเกณฑ์หลายประการ แทนที่จะพัฒนาเทคนิคการแนะนำโดยอิงจากค่าเกณฑ์เดียว ซึ่งก็คือความชอบโดยรวมของผู้ใช้ u สำหรับรายการ i ระบบเหล่านี้พยายามทำนายการให้คะแนนสำหรับรายการที่ u ยังไม่เคยสำรวจ โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลความชอบตามเกณฑ์หลายประการที่ส่งผลต่อค่าความชอบโดยรวมนี้ นักวิจัยหลายคนมองว่า MCRS เป็นปัญหาการตัดสินใจแบบหลายเกณฑ์ (MCDM) และนำวิธีการและเทคนิค MCDM มาใช้ในการสร้างระบบ MCRS [ 73 ]ดูบทนี้[ 74 ]สำหรับบทนำเพิ่มเติม

ระบบแนะนำที่คำนึงถึงความเสี่ยง

แนวทางที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับระบบแนะนำมุ่งเน้นไปที่การแนะนำเนื้อหาที่เกี่ยวข้องมากที่สุดให้กับผู้ใช้โดยใช้ข้อมูลบริบท แต่ไม่ได้คำนึงถึงความเสี่ยงที่จะรบกวนผู้ใช้ด้วยการแจ้งเตือนที่ไม่ต้องการ การพิจารณาความเสี่ยงที่จะทำให้ผู้ใช้ไม่พอใจด้วยการส่งคำแนะนำในบางสถานการณ์ เช่น ระหว่างการประชุมทางธุรกิจ ช่วงเช้าตรู่ หรือช่วงดึก เป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้น ประสิทธิภาพของระบบแนะนำจึงขึ้นอยู่กับระดับที่ระบบได้รวมความเสี่ยงเข้าไว้ในกระบวนการแนะนำด้วย หนึ่งในทางเลือกในการจัดการปัญหานี้คือDRARSซึ่งเป็นระบบที่จำลองการแนะนำที่คำนึงถึงบริบทเป็นปัญหาแบนดิตระบบนี้รวมเทคนิคตามเนื้อหาและอัลกอริทึมแบนดิตตามบริบท[ 75 ]

ระบบแนะนำบนมือถือ

ระบบแนะนำบนมือถือใช้ สมา ร์ทโฟน ที่เข้าถึงอินเทอร์เน็ต เพื่อนำเสนอคำแนะนำส่วนบุคคลที่คำนึงถึงบริบท นี่เป็นพื้นที่การวิจัยที่ยากเป็นพิเศษ เนื่องจากข้อมูลมือถือมีความซับซ้อนมากกว่าข้อมูลที่ระบบแนะนำมักจะต้องจัดการ มันมีความหลากหลาย มีสัญญาณรบกวน ต้องการความสัมพันธ์อัตโนมัติเชิงพื้นที่และเวลา และมีปัญหาเกี่ยวกับการตรวจสอบความถูกต้องและความเป็นทั่วไป[ 76 ]

มีปัจจัยสามประการที่อาจส่งผลกระทบต่อระบบแนะนำบนมือถือและความแม่นยำของผลการทำนาย ได้แก่ บริบท วิธีการแนะนำ และความเป็นส่วนตัว[ 77 ]นอกจากนี้ ระบบแนะนำบนมือถือยังประสบปัญหาการถ่ายทอดไปยังพื้นที่อื่น – คำแนะนำอาจใช้ไม่ได้ในทุกภูมิภาค (ตัวอย่างเช่น การแนะนำสูตรอาหารในพื้นที่ที่ส่วนผสมทั้งหมดอาจไม่พร้อมใช้งานนั้นไม่เหมาะสม)

ตัวอย่างหนึ่งของระบบแนะนำบนมือถือคือแนวทางที่บริษัทต่างๆ เช่นUberและLyft ใช้ ในการสร้างเส้นทางการขับขี่สำหรับคนขับแท็กซี่ในเมือง[ 76 ]ระบบนี้ใช้ข้อมูล GPS ของเส้นทางที่คนขับแท็กซี่ใช้ขณะทำงาน ซึ่งรวมถึงตำแหน่ง (ละติจูดและลองจิจูด) การประทับเวลา และสถานะการทำงาน (มีหรือไม่มีผู้โดยสาร) ระบบนี้ใช้ข้อมูลนี้เพื่อแนะนำรายการจุดรับผู้โดยสารตามเส้นทาง โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเวลาการใช้งานและผลกำไร

ระบบแนะนำแบบสร้างสรรค์

ระบบแนะนำแบบสร้าง (Generative recommenders หรือ GR) เป็นแนวทางที่แปลงงานแนะนำให้เป็นปัญหาการแปลงแบบลำดับ โดยที่การกระทำของผู้ใช้จะถูกมองว่าเป็นโทเค็นในกรอบงานการสร้างแบบจำลองแบบสร้าง ในวิธีหนึ่งที่เรียกว่า HSTU (Hierarchical Sequential Transduction Units) [ 78 ] ชุดข้อมูล ที่มีจำนวนมากไม่คงที่ และสตรีมมิ่ง จะถูกประมวลผลอย่างมีประสิทธิภาพเป็นลำดับ ทำให้แบบจำลองสามารถเรียนรู้จากพารามิเตอร์หลายล้านล้านตัวและจัดการประวัติการกระทำของผู้ใช้ได้ยาวนานกว่าเดิมหลายเท่า ด้วยการเปลี่ยนข้อมูลที่หลากหลายทั้งหมดของระบบให้เป็นสตรีมโทเค็นเดียวและใช้ แนวทาง self-attention แบบกำหนดเอง แทนเลเยอร์เครือข่ายประสาทแบบดั้งเดิมระบบแนะนำแบบสร้างจะทำให้แบบจำลองง่ายขึ้นและใช้หน่วยความจำน้อยลง ส่งผลให้สามารถปรับปรุงคุณภาพการแนะนำในการจำลองการทดสอบและการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริง ในขณะที่เร็วกว่า ระบบ Transformer รุ่นก่อนหน้า เมื่อจัดการรายการการกระทำของผู้ใช้ที่ยาว ท้ายที่สุดแล้ว แนวทางนี้จะช่วยให้ประสิทธิภาพของโมเดลเติบโตอย่างต่อเนื่องเมื่อใช้พลังการประมวลผลมากขึ้น ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับ “ โมเดลพื้นฐาน ” ที่มีประสิทธิภาพและปรับขนาดได้สำหรับการแนะนำ

รางวัลเน็ตฟลิกซ์

หนึ่งในเหตุการณ์ที่กระตุ้นการวิจัยในระบบแนะนำคือรางวัล Netflix Prizeตั้งแต่ปี 2006 ถึง 2009 Netflix ได้สนับสนุนการแข่งขัน โดยมอบรางวัลใหญ่ 1,000,000 ดอลลาร์สหรัฐ ให้แก่ทีมที่สามารถนำชุดข้อมูลการให้คะแนนภาพยนตร์กว่า 100 ล้านรายการมาประมวลผลและให้คำแนะนำที่แม่นยำกว่าระบบแนะนำที่มีอยู่ของบริษัทถึง 10% การแข่งขันนี้กระตุ้นให้เกิดการค้นหาอัลกอริทึมใหม่ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในวันที่ 21 กันยายน 2009 รางวัลใหญ่ 1,000,000 ดอลลาร์สหรัฐ ตกเป็นของทีม Pragmatic Chaos ของ BellKor โดยใช้กฎการตัดสินกรณีคะแนนเท่ากัน[ 79 ]

อัลกอริทึมที่แม่นยำที่สุดในปี 2550 ใช้ระเบียบวิธีแบบรวมกลุ่มของวิธีการอัลกอริทึมที่แตกต่างกัน 107 วิธี ผสมผสานเข้ากับการทำนายเพียงครั้งเดียว ตามที่ผู้ชนะระบุไว้ Bell et al.: [ 80 ]

ความแม่นยำในการทำนายดีขึ้นอย่างมากเมื่อผสมผสานตัวทำนายหลายตัวเข้าด้วยกันประสบการณ์ของเราชี้ให้เห็นว่าควรเน้นความพยายามไปที่การพัฒนาแนวทางที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงมากกว่าการปรับปรุงเทคนิคเดียว ดังนั้น วิธีแก้ปัญหาของเราจึงเป็นการผสมผสานของหลายวิธี

ประโยชน์มากมายเกิดขึ้นกับเว็บเนื่องจากโครงการ Netflix ทีมบางทีมได้นำเทคโนโลยีของตนไปประยุกต์ใช้ในตลาดอื่นๆ สมาชิกบางคนจากทีมที่ได้อันดับสองได้ก่อตั้งGravity R&Dซึ่งเป็นเครื่องมือแนะนำที่ใช้งานอยู่ในชุมชน RecSys [ 79 ] [ 81 ] 4-Tell, Inc.ได้สร้างโซลูชันที่ได้มาจากโครงการ Netflix สำหรับเว็บไซต์อีคอมเมิร์ซ

มีปัญหาความเป็นส่วนตัวหลายประการเกิดขึ้นเกี่ยวกับชุดข้อมูลที่ Netflix นำเสนอสำหรับการแข่งขัน Netflix Prize แม้ว่าชุดข้อมูลจะถูกทำให้เป็นนิรนามเพื่อรักษาความเป็นส่วนตัวของลูกค้า แต่ในปี 2550 นักวิจัยสองคนจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสสามารถระบุตัวผู้ใช้แต่ละรายได้โดยการจับคู่ชุดข้อมูลกับเรตติ้งภาพยนตร์ในฐานข้อมูลภาพยนตร์ทางอินเทอร์เน็ต (IMDb) [ 82 ] ส่งผลให้ในเดือนธันวาคม 2552 ผู้ใช้ Netflix นิรนามรายหนึ่งได้ฟ้อง Netflix ในคดี Doe v. Netflix โดยกล่าวหาว่า Netflix ละเมิดกฎหมายการค้าที่เป็นธรรมของสหรัฐอเมริกาและพระราชบัญญัติคุ้มครองความเป็นส่วนตัวของวิดีโอโดยการเผยแพร่ชุดข้อมูล[ 83 ]สิ่งนี้รวมถึงความกังวลจากคณะกรรมการการค้าของรัฐบาลกลางนำไปสู่การยกเลิกการแข่งขัน Netflix Prize ครั้งที่สองในปี 2553 [ 84 ]

การประเมิน

การวัดผลการปฏิบัติงาน

การประเมินมีความสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพของอัลกอริธึมการแนะนำ เพื่อวัดประสิทธิภาพของระบบแนะนำและเปรียบเทียบวิธีการต่างๆมีการประเมิน สามประเภท ได้แก่ การศึกษาผู้ใช้ การประเมินออนไลน์ (การทดสอบ A/B)และการประเมินแบบออฟไลน์[ 47 ]

ตัวชี้วัดที่ใช้กันทั่วไปคือค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยและค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยรากซึ่งตัวชี้วัดหลังนี้ถูกนำมาใช้ในรางวัล Netflix Prize ตัวชี้วัดการค้นหาข้อมูล เช่นความแม่นยำและการเรียกคืนหรือกำไรสะสมที่ลดทอน (DCG)มีประโยชน์ในการประเมินคุณภาพของวิธีการแนะนำ ความหลากหลาย ความแปลกใหม่ และความครอบคลุมก็ถือเป็นแง่มุมที่สำคัญในการประเมินเช่นกัน[ 85 ]อย่างไรก็ตาม มาตรการประเมินแบบคลาสสิกหลายอย่างถูก วิพากษ์วิจารณ์ อย่างมาก[ 86 ]

การประเมินประสิทธิภาพของอัลกอริธึมการแนะนำบนชุดข้อมูลทดสอบที่กำหนดไว้จะเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างยิ่งเสมอ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์ปฏิกิริยาของผู้ใช้จริงต่อคำแนะนำได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น ตัวชี้วัดใดๆ ที่คำนวณประสิทธิภาพของอัลกอริธึมในข้อมูลออฟไลน์จึงจะไม่แม่นยำ

การศึกษาผู้ใช้มักเป็นการศึกษาในวงแคบ โดยมีผู้ใช้เพียงไม่กี่สิบหรือหลายร้อยคนได้รับคำแนะนำที่สร้างขึ้นจากวิธีการแนะนำที่แตกต่างกัน จากนั้นผู้ใช้จะตัดสินว่าคำแนะนำใดดีที่สุด

ในการทดสอบ A/B ระบบจะแสดงคำแนะนำให้กับผู้ใช้ผลิตภัณฑ์จริงหลายพันคน และระบบแนะนำจะสุ่มเลือกวิธีการแนะนำอย่างน้อยสองวิธีที่แตกต่างกันเพื่อสร้างคำแนะนำ ประสิทธิภาพจะวัดได้จากตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางอ้อม เช่นอัตราการเปลี่ยนลูกค้าเป็นผู้ซื้อหรือ อัตรา การคลิกผ่าน

การประเมินแบบออฟไลน์จะอิงตามข้อมูลในอดีต เช่น ชุดข้อมูลที่มีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีที่ผู้ใช้เคยให้คะแนนภาพยนตร์มาก่อน[ 87 ]

ประสิทธิภาพของวิธีการแนะนำจะถูกวัดโดยพิจารณาจากความสามารถในการทำนายการให้คะแนนของผู้ใช้ในชุดข้อมูล แม้ว่าการให้คะแนนจะเป็นการแสดงออกอย่างชัดเจนว่าผู้ใช้ชอบภาพยนตร์หรือไม่ แต่ข้อมูลดังกล่าวก็ไม่มีในทุกโดเมน ตัวอย่างเช่น ในโดเมนของระบบแนะนำการอ้างอิง ผู้ใช้มักจะไม่ให้คะแนนการอ้างอิงหรือบทความที่แนะนำ ในกรณีเช่นนี้ การประเมินแบบออฟไลน์อาจใช้การวัดประสิทธิภาพโดยนัย ตัวอย่างเช่น อาจสันนิษฐานได้ว่าระบบแนะนำที่มีประสิทธิภาพคือระบบที่สามารถแนะนำบทความได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งอยู่ในรายการอ้างอิงของบทความวิจัย อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลายคนมองว่าการประเมินแบบออฟไลน์ประเภทนี้มีข้อบกพร่อง[ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] [ 47 ]ตัวอย่างเช่น มีการแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์ของการประเมินแบบออฟไลน์มีความสัมพันธ์ต่ำกับผลลัพธ์จากการศึกษาผู้ใช้หรือการทดสอบ A/B [ 90 ] [ 91 ]ชุดข้อมูลที่นิยมใช้ในการประเมินแบบออฟไลน์พบว่ามีข้อมูลซ้ำซ้อน ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อสรุปที่ผิดพลาดในการประเมินอัลกอริทึม[ 92 ]บ่อยครั้งที่ผลลัพธ์ของการประเมินแบบออฟไลน์ที่เรียกว่านั้นไม่สอดคล้องกับความพึงพอใจของผู้ใช้ที่ประเมินจริง[ 93 ]นี่อาจเป็นเพราะการฝึกอบรมแบบออฟไลน์มีอคติสูงต่อรายการที่เข้าถึงได้ง่าย และข้อมูลการทดสอบแบบออฟไลน์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากผลลัพธ์ของโมดูลแนะนำออนไลน์[ 88 ] [ 94 ]นักวิจัยสรุปว่าผลลัพธ์ของการประเมินแบบออฟไลน์ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ[ 95 ]

นอกเหนือจากความแม่นยำแล้ว

โดยทั่วไป การวิจัยเกี่ยวกับระบบแนะนำมักมุ่งเน้นไปที่การค้นหาอัลกอริธึมการแนะนำที่แม่นยำที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังมีปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการที่สำคัญเช่นกัน

  • ความหลากหลาย – ผู้ใช้มักจะพึงพอใจกับคำแนะนำมากขึ้นเมื่อมีความหลากหลายภายในรายการมากขึ้น เช่น รายการจากศิลปินที่แตกต่างกัน[ 96 ] [ 97 ]
  • ความคงทนของระบบแนะนำ – ในบางสถานการณ์ การแสดงคำแนะนำซ้ำ[ 98 ]หรือการให้ผู้ใช้ให้คะแนนรายการซ้ำ[ 99 ] จะมีประสิทธิภาพมากกว่า การแสดงรายการใหม่ มีหลายสาเหตุด้วยกัน เช่น ผู้ใช้อาจเพิกเฉยต่อรายการเมื่อแสดงเป็นครั้งแรก เนื่องจากไม่มีเวลาตรวจสอบคำแนะนำอย่างละเอียด
  • ความเป็นส่วนตัว – ระบบแนะนำมักจะต้องจัดการกับข้อกังวลด้านความเป็นส่วนตัว[ 100 ]เนื่องจากผู้ใช้ต้องเปิดเผยข้อมูลที่ละเอียดอ่อน การสร้างโปรไฟล์ผู้ใช้โดยใช้การกรองแบบร่วมมืออาจเป็นปัญหาจากมุมมองด้านความเป็นส่วนตัว หลายประเทศในยุโรปมีวัฒนธรรมความเป็นส่วนตัวของข้อมูล ที่เข้มแข็ง และความพยายามใดๆ ในการนำเสนอโปรไฟล์ ผู้ใช้ในระดับใดๆ ก็ตาม อาจส่งผลให้เกิดการตอบสนองเชิงลบจากลูกค้า มีการวิจัยมากมายเกี่ยวกับปัญหาความเป็นส่วนตัวที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในด้านนี้รางวัล Netflix Prizeโดดเด่นเป็นพิเศษเนื่องจากมีการเปิดเผยข้อมูลส่วนบุคคลโดยละเอียดในชุดข้อมูล Ramakrishnan และคณะได้ทำการสำรวจภาพรวมอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับข้อแลกเปลี่ยนระหว่างการปรับแต่งส่วนบุคคลและความเป็นส่วนตัว และพบว่าการรวมกันของความสัมพันธ์ที่อ่อนแอ (การเชื่อมต่อที่ไม่คาดคิดซึ่งให้คำแนะนำโดยบังเอิญ) และแหล่งข้อมูลอื่นๆ สามารถใช้เพื่อเปิดเผยตัวตนของผู้ใช้ในชุดข้อมูลที่ไม่ระบุชื่อได้[ 101 ]
  • ข้อมูลประชากรของผู้ใช้ – Beel และคณะพบว่าข้อมูลประชากรของผู้ใช้อาจส่งผลต่อความพึงพอใจของผู้ใช้ต่อคำแนะนำ[ 102 ]ในบทความของพวกเขา พวกเขาแสดงให้เห็นว่าผู้สูงอายุมีแนวโน้มที่จะสนใจคำแนะนำมากกว่าผู้ที่มีอายุน้อยกว่า
  • ความแข็งแกร่ง – เมื่อผู้ใช้สามารถมีส่วนร่วมในระบบแนะนำได้ จะต้องจัดการกับปัญหาการฉ้อโกง[ 103 ]
  • ความบังเอิญความบังเอิญคือการวัด “ความน่าประหลาดใจของคำแนะนำ” [ 104 ] [ 97 ]ตัวอย่างเช่น ระบบแนะนำที่แนะนำนมให้กับลูกค้าในร้านขายของชำอาจมีความแม่นยำอย่างสมบูรณ์ แต่ไม่ใช่คำแนะนำที่ดีเพราะเป็นสินค้าที่ลูกค้าควรซื้ออย่างชัดเจน “ความบังเอิญ” มีจุดประสงค์สองประการ ประการแรก โอกาสที่ผู้ใช้จะหมดความสนใจเนื่องจากชุดตัวเลือกมีความสม่ำเสมอมากเกินไปจะลดลง ประการที่สอง สิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับอัลกอริทึมในการเรียนรู้และปรับปรุงตนเอง” [ 105 ]
  • ความไว้วางใจ – ระบบแนะนำจะมีประโยชน์เพียงเล็กน้อยสำหรับผู้ใช้หากผู้ใช้ไม่ไว้วางใจระบบ[ 106 ]ระบบแนะนำสามารถสร้างความไว้วางใจได้โดยการอธิบายว่าระบบสร้างคำแนะนำอย่างไร และทำไมจึงแนะนำสินค้า
  • การติดฉลาก – ความพึงพอใจของผู้ใช้ต่อคำแนะนำอาจได้รับอิทธิพลจากการติดฉลากของคำแนะนำ[ 107 ]ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาที่อ้างถึงอัตราการคลิกผ่าน (CTR) สำหรับคำแนะนำที่ติดฉลากว่า "Sponsored" ต่ำกว่า (CTR=5.93%) เมื่อเทียบกับ CTR สำหรับคำแนะนำที่เหมือนกันซึ่งติดฉลากว่า "Organic" (CTR=8.86%) คำแนะนำที่ไม่มีฉลากมีประสิทธิภาพดีที่สุด (CTR=9.87%) ในการศึกษานั้น

ความสามารถในการทำซ้ำ

ระบบแนะนำนั้นประเมินผลแบบออฟไลน์ได้ยากมาก โดยนักวิจัยบางคนอ้างว่านี่เป็นสาเหตุของวิกฤตการทำซ้ำได้ในงานวิจัยเกี่ยวกับระบบแนะนำ ประเด็นเรื่องการทำซ้ำได้ดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในวารสารด้านการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) แต่ก็ไม่ได้มีผลกระทบมากนักนอกเหนือจากโลกของการตีพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ ในบริบทของระบบแนะนำ บทความวิจัยปี 2019 ที่สำรวจงานวิจัยที่คัดเลือกมาจำนวนเล็กน้อยซึ่งใช้การเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning) หรือวิธีการโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Methods) ในการแก้ปัญหาการแนะนำอันดับต้นๆ (Top-k Recommendation Problem) ที่ตีพิมพ์ในงานประชุมวิชาการชั้นนำ (SIGIR, KDD, WWW, RecSys , IJCAI) พบว่าโดยเฉลี่ยแล้วผู้เขียนงานวิจัยสามารถทำซ้ำบทความได้น้อยกว่า 40% และบางงานประชุมมีเพียง 14% เท่านั้น บทความนี้พิจารณาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นหลายประการในงานวิจัยในปัจจุบันและเสนอแนะแนวทางปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้นในด้านนี้[ 108 ] [ 109 ] [ 110 ] งานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของชุดวิธีการเดียวกันได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันอย่างมากในเชิงคุณภาพ[ 111 ]โดยพบว่าวิธีการโครงข่ายประสาทเทียมเป็นหนึ่งในวิธีการที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด การเรียนรู้เชิงลึกและวิธีการโครงข่ายประสาทเทียมสำหรับระบบแนะนำได้ถูกนำมาใช้ในโซลูชันที่ชนะเลิศในการแข่งขันระบบแนะนำหลายรายการล่าสุด เช่น WSDM [ 112 ] RecSys Challenge [ 113 ] ยิ่งไปกว่านั้น วิธีการโครงข่ายประสาทเทียมและการเรียนรู้เชิงลึกยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ซึ่งมีการทดสอบอย่างกว้างขวาง[ 114 ] [ 64 ] [ 65 ]หัวข้อเรื่องความสามารถในการทำซ้ำไม่ใช่เรื่องใหม่ในระบบแนะนำ ในปี 2011 Ekstrand , Konstanและคณะ ได้วิจารณ์ว่า "ปัจจุบันเป็นเรื่องยากที่จะทำซ้ำและขยายผลการวิจัยระบบแนะนำ" และการประเมิน "ไม่ได้ดำเนินการอย่างสม่ำเสมอ" [ 115 ] Konstan และ Adomavicius สรุปว่า "ชุมชนวิจัยระบบแนะนำกำลังเผชิญกับวิกฤตการณ์ที่เอกสารจำนวนมากนำเสนอผลลัพธ์ที่ก่อให้เกิดความรู้ร่วมกันเพียงเล็กน้อย [...] บ่อยครั้งเนื่องจากการวิจัยขาด [...] การประเมินที่จะได้รับการตัดสินอย่างเหมาะสม และด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถให้ประโยชน์ที่มีความหมายได้" [ 116 ]ผลที่ตามมาคือ การวิจัยเกี่ยวกับระบบแนะนำจำนวนมากอาจถือได้ว่าไม่สามารถทำซ้ำได้[ 117 ]ดังนั้น ผู้ดำเนินการระบบแนะนำจึงพบคำแนะนำเพียงเล็กน้อยในการวิจัยปัจจุบันสำหรับการตอบคำถามว่าควรใช้วิธีการแนะนำแบบใดในระบบแนะนำSaidและBellogínได้ทำการศึกษาเอกสารที่ตีพิมพ์ในสาขานี้ รวมถึงเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเฟรมเวิร์กการแนะนำที่เป็นที่นิยมที่สุดบางส่วน และพบความไม่สอดคล้องกันอย่างมากในผลลัพธ์ แม้ว่าจะใช้อัลกอริธึมและชุดข้อมูลเดียวกันก็ตาม[ 118 ]นักวิจัยบางคนแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอัลกอริธึมการแนะนำหรือสถานการณ์ต่างๆ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในประสิทธิภาพของระบบแนะนำ พวกเขาสรุปว่าจำเป็นต้องดำเนินการเจ็ดประการเพื่อปรับปรุงสถานการณ์ปัจจุบัน: [ 117 ] “(1) สำรวจสาขาการวิจัยอื่นๆ และเรียนรู้จากสาขาเหล่านั้น (2) หาความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับความสามารถในการทำซ้ำ (3) ระบุและทำความเข้าใจปัจจัยกำหนดที่ส่งผลต่อความสามารถในการทำซ้ำ (4) ดำเนินการทดลองที่ครอบคลุมมากขึ้น (5) ปรับปรุงแนวทางการเผยแพร่ให้ทันสมัย ​​(6) ส่งเสริมการพัฒนาและการใช้เฟรมเวิร์กการแนะนำ และ (7) กำหนดแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการวิจัยระบบแนะนำ”

การประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในระบบแนะนำ

การประยุกต์ใช้ ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในระบบแนะนำเป็นวิธีการขั้นสูงที่ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี AI เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องมือแนะนำ ระบบแนะนำที่ใช้ AI สามารถวิเคราะห์ชุดข้อมูลที่ซับซ้อน เรียนรู้จากพฤติกรรม ความชอบ และการโต้ตอบของผู้ใช้ เพื่อสร้างเนื้อหาหรือคำแนะนำผลิตภัณฑ์ที่แม่นยำและเป็นส่วนตัวสูง[ 119 ]การบูรณาการ AI ในระบบแนะนำถือเป็นการพัฒนาที่สำคัญจากวิธีการแนะนำแบบดั้งเดิม วิธีการแบบดั้งเดิมมักอาศัยอัลกอริทึมที่ไม่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถแนะนำรายการตามแนวโน้มของผู้ใช้ทั่วไปหรือความคล้ายคลึงกันที่เห็นได้ชัดในเนื้อหา ในทางกลับกัน ระบบที่ขับเคลื่อนด้วย AI มีความสามารถในการตรวจจับรูปแบบและความแตกต่างเล็กน้อยที่อาจถูกมองข้ามโดยวิธีการแบบดั้งเดิม[ 120 ]ระบบเหล่านี้สามารถปรับให้เข้ากับความชอบเฉพาะบุคคลได้ จึงนำเสนอคำแนะนำที่สอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้แต่ละคนมากขึ้น แนวทางนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงไปสู่คำแนะนำที่เป็นส่วนตัวและเน้นผู้ใช้เป็นศูนย์กลางมากขึ้น

ระบบแนะนำนำเทคนิค AI มาใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่นการเรียนรู้ของเครื่อง การเรียนรู้เชิงลึกและ การประมวลผล ภาษาธรรมชาติ[ 121 ]วิธีการขั้นสูงเหล่านี้ช่วยเพิ่มขีดความสามารถของระบบในการคาดการณ์ความชอบของผู้ใช้และส่งมอบเนื้อหาส่วนบุคคลได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น แต่ละเทคนิคมีส่วนช่วยที่เป็นเอกลักษณ์ ส่วนต่อไปนี้จะแนะนำโมเดล AI เฉพาะที่ระบบแนะนำใช้ โดยอธิบายทฤษฎีและฟังก์ชันการทำงานของโมเดลเหล่านั้น

ตัวกรองแบบร่วมมือกันโดยใช้ KNN

การกรองแบบร่วมมือ (CF) เป็นหนึ่งในอัลกอริธึมระบบแนะนำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยจะสร้างคำแนะนำส่วนบุคคลให้กับผู้ใช้โดยอิงจากรูปแบบพฤติกรรมที่ชัดเจนหรือโดยนัยเพื่อสร้างการคาดการณ์[ 122 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะอาศัยข้อมูลป้อนกลับจากภายนอก เช่น การให้คะแนนดาว ประวัติการซื้อ และอื่นๆ เพื่อทำการตัดสิน CF จะทำการคาดการณ์เกี่ยวกับความชอบของผู้ใช้โดยอิงจากการวัดความคล้ายคลึงกัน โดยพื้นฐานแล้ว ทฤษฎีพื้นฐานคือ: "ถ้าผู้ใช้ A คล้ายกับผู้ใช้ B และถ้า A ชอบสินค้า C ก็มีแนวโน้มว่า B ก็จะชอบสินค้า C เช่นกัน"

มีโมเดลมากมายสำหรับการกรองแบบร่วมมือ (collaborative filtering) สำหรับการกรองแบบร่วมมือที่ประยุกต์ใช้กับ AI โมเดลที่นิยมใช้คือ โมเดลเพื่อนบ้านใกล้ที่สุด K ตัว (K-nearest neighbors ) แนวคิดมีดังนี้:

  1. การนำเสนอข้อมูล : สร้างพื้นที่ n มิติ โดยแต่ละแกนแทนคุณลักษณะของผู้ใช้ (เช่น การให้คะแนน การซื้อ ฯลฯ) และแทนผู้ใช้ด้วยจุดในพื้นที่นั้น
  2. ระยะห่างทางสถิติ : 'ระยะห่าง' คือค่าที่ใช้วัดระยะห่างระหว่างผู้ใช้ในพื้นที่นี้ ดูรายละเอียดการคำนวณได้ที่หัวข้อระยะห่างทางสถิติ
  3. การระบุเพื่อนบ้าน : จากระยะทางที่คำนวณได้ ให้ค้นหาเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด k รายของผู้ใช้ที่เราต้องการให้คำแนะนำ
  4. การสร้างคำแนะนำเชิงคาดการณ์ : ระบบจะวิเคราะห์ความชอบที่คล้ายคลึงกันของเพื่อนบ้าน k ราย ระบบจะสร้างคำแนะนำโดยอิงจากความคล้ายคลึงนั้น

เครือข่ายประสาทเทียม

เครือข่ายประสาทเทียม (ANN) เป็นโครงสร้างแบบจำลองการเรียนรู้เชิงลึกที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อเลียนแบบสมองของมนุษย์ ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายเซลล์ แต่ละเซลล์มีหน้าที่รับและประมวลผลข้อมูลที่ส่งมาจากเซลล์ประสาทอื่นที่เชื่อมต่อกัน[ 123 ]เช่นเดียวกับสมองของมนุษย์ เซลล์ประสาทเหล่านี้จะเปลี่ยนสถานะการทำงานตามสัญญาณขาเข้า (อินพุตการฝึกและเอาต์พุตที่ส่งกลับ) ทำให้ระบบสามารถปรับน้ำหนักการทำงานในระหว่างขั้นตอนการเรียนรู้ของเครือข่ายได้ ANN มักถูกออกแบบให้เป็น แบบจำลอง กล่องดำซึ่งแตกต่างจากการเรียนรู้ของเครื่องจักรทั่วไปที่ส่วนประกอบทางทฤษฎีพื้นฐานมีความเป็นทางการและตายตัว ผลกระทบจากการทำงานร่วมกันของเซลล์ประสาทจึงไม่ชัดเจนทั้งหมด แต่การทดลองสมัยใหม่ได้แสดงให้เห็นถึงพลังในการทำนายของ ANN

ANN ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบแนะนำเนื่องจากความสามารถในการใช้ข้อมูลที่หลากหลาย นอกเหนือจากข้อมูลการตอบรับแล้ว ANN ยังสามารถรวมข้อมูลที่ไม่ใช่การตอบรับซึ่งมีความซับซ้อนเกินกว่าที่การกรองแบบร่วมมือจะเรียนรู้ได้ และโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้ ANN สามารถระบุสัญญาณเพิ่มเติมจากข้อมูลที่ไม่ใช่การตอบรับเพื่อเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้[ 121 ]ตัวอย่างบางส่วนมีดังต่อไปนี้:

  • เวลาและฤดูกาล : สิ่งใดที่ระบุเวลาและวันที่หรือฤดูกาลที่ผู้ใช้โต้ตอบกับแพลตฟอร์ม
  • รูปแบบการนำทางของผู้ใช้ : ลำดับของหน้าที่เข้าชม เวลาที่ใช้ในส่วนต่างๆ ของเว็บไซต์ การเคลื่อนไหวของเมาส์ เป็นต้น
  • กระแสสังคมภายนอก : ข้อมูลจากสื่อสังคมออนไลน์ภายนอก

แบบจำลองสองหอคอย

โมเดล Two-Tower เป็นสถาปัตยกรรมโครงข่ายประสาท[ 124 ]ที่ใช้กันทั่วไปในระบบแนะนำขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับภารกิจการค้นหาผู้สมัคร[ 125 ]ประกอบด้วยโครงข่ายประสาทสองโครงข่าย:

  • User Tower : ทำหน้าที่เข้ารหัสคุณลักษณะเฉพาะของผู้ใช้ เช่น ประวัติการโต้ตอบ หรือข้อมูลประชากร
  • Item Tower : เข้ารหัสคุณลักษณะเฉพาะของแต่ละรายการ เช่นเมตาเดต้าหรือการฝังเนื้อหา

ผลลัพธ์จากหอคอยทั้งสองคือเวกเตอร์ฝังตัวที่มีความยาวคงที่ ซึ่งแสดงถึงผู้ใช้และรายการในพื้นที่เวกเตอร์ร่วมกัน ตัวชี้วัดความคล้ายคลึง เช่นผลคูณดอทหรือความคล้ายคลึงโคไซน์จะถูกใช้เพื่อวัดความเกี่ยวข้องระหว่างผู้ใช้และรายการ

โมเดลนี้มีประสิทธิภาพสูงสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ เนื่องจากสามารถคำนวณเวกเตอร์ฝังตัวล่วงหน้าสำหรับรายการต่างๆ ได้ ทำให้สามารถดึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในระหว่างการประมวลผล มักใช้ร่วมกับโมเดลการจัดอันดับสำหรับกระบวนการแนะนำแบบครบวงจร

การประมวลผลภาษาธรรมชาติ

การประมวลผลภาษาธรรมชาติเป็นชุดของอัลกอริธึม AI เพื่อทำให้ภาษาธรรมชาติของมนุษย์สามารถเข้าถึงและวิเคราะห์ได้โดยเครื่องจักร[ 126 ]เป็นเทคนิคที่ค่อนข้างทันสมัยซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากปริมาณข้อมูลข้อความที่เพิ่มขึ้น สำหรับการประยุกต์ใช้ในระบบแนะนำ กรณีทั่วไปคือบทวิจารณ์ของลูกค้า Amazon Amazon จะวิเคราะห์ความคิดเห็นจากลูกค้าแต่ละรายและรายงานข้อมูลที่เกี่ยวข้องให้กับลูกค้ารายอื่นเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้มีการพัฒนารูปแบบการวิเคราะห์ข้อความต่างๆ มากมาย รวมถึงการวิเคราะห์ความหมายแฝง (LSA) การแยกส่วนค่าเอกพจน์ (SVD) การจัดสรร Dirichlet แฝง (LDA) เป็นต้น การใช้งานของรูปแบบเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การให้คำแนะนำที่แม่นยำและเหมาะสมกับลูกค้ามากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

หนังสือ
  • คิม ฟอล์ค (เสียชีวิตปี 2019), ระบบแนะนำเชิงปฏิบัติ, สำนักพิมพ์แมนนิง, ISBN 9781617292705
  • ภารัต บาสเกอร์; เค. ศรีกุมาร์ (2010) ระบบผู้แนะนำ ในอีคอมเมิร์ซถ้วย. ไอเอสบีเอ็น 978-0-07-068067-8เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 1 กันยายน 2553
  • ยานนัช, ดีทมาร์; มาร์คุส แซงเกอร์; อเล็กซานเดอร์ เฟลเฟอร์นิก; แกร์ฮาร์ด ฟรีดริช (2010) ระบบผู้แนะนำ: บทนำถ้วย. ไอเอสบีเอ็น 978-0-521-49336-9เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 31 สิงหาคม 2558
  • Seaver, Nick (2022). การประมวลผลรสนิยม: อัลกอริทึมและผู้สร้างระบบแนะนำเพลง . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก.
บทความทางวิทยาศาสตร์
  • Robert M. Bell; Jim Bennett; Yehuda Koren และ Chris Volinsky (พฤษภาคม 2009). "รางวัลการเขียนโปรแกรมมูลค่าล้านดอลลาร์" . IEEE Spectrum . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม 2009 . สืบค้นเมื่อ10 ธันวาคม 2018 .
  • Prem Melville, Raymond J. Mooneyและ Ramadass Nagarajan (2002) การกรองแบบร่วมมือที่เสริมด้วยเนื้อหาเพื่อการแนะนำที่ดีขึ้นรายงานการประชุมวิชาการระดับชาติครั้งที่ 18 ด้านปัญญาประดิษฐ์ (AAAI-2002) หน้า 187–192 เอดมันตัน ประเทศแคนาดา กรกฎาคม 2002

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ระบบ แนะนำ หรือเรียกอีกอย่างว่า อัลกอริทึมแนะนำ เครื่องมือ แนะนำ แพลตฟอร์ม แนะนำ หรือในบริบทของ สื่อสังคม ออนไลน์ เรียกง่ายๆ ว่า อัลกอริทึม คือ ระบบกรองข้อมูล...

ภาพรวม

ระบบแนะนำมักใช้ การกรองแบบร่วมมือ และการกรองตามเนื้อหา หรือทั้งสองอย่าง รวมถึงระบบอื่นๆ เช่น ระบบฐานความรู้ วิธีการกรองแบบร่วมมือจะสร้างแบบจำลองจากพฤติกรรมในอดีตของผู้ใช้ (เช่น รายการที่เคยซื้อหรือเลือก และ/หรือคะแนนตัวเลขที่ให้กับรายการเหล่านั้น)...

ตัวอย่าง

ความแตกต่างระหว่างการกรองแบบร่วมมือและการกรองตามเนื้อหา สามารถแสดงให้เห็นได้โดยการเปรียบเทียบระบบแนะนำเพลงยุคแรกสองระบบ ได้แก่ Last.fm และ Pandora Radio

การนำไปใช้งานทางเลือก

ระบบแนะนำเป็นทางเลือกที่มีประโยชน์แทน อัลกอริธึมการค้นหา เนื่องจากช่วยให้ผู้ใช้ค้นพบรายการที่พวกเขาอาจไม่พบหากไม่มีระบบแนะนำ ที่น่าสังเกตคือ ระบบแนะนำมักถูกนำไปใช้โดยใช้เครื่องมือค้นหาที่จัดทำดัชนีข้อมูลที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ในบางกรณี เช่นใน คดี Gonzalez v.