Vowpal Wabbit:低秩矩阵分解?

Vowpal Wabbit: Low-rank matrix factorization?

我有一个非常基本的问题。我想做低阶矩阵分解,我正在查看关于该主题的 Vowpal Wabbit documentation。我的问题是:

这两种方法有区别吗?(实现或其他)

$ vw --lrq ab5

$ vw -q ab --rank 5

这里,ab 是特征命名空间,5 是潜在因子维度。


可能的后续行动:

如果这些是等效的,--rank 是否也适用于高阶交互?

简答:

--rank--lrq 是两个独立且非常不同的矩阵 factorization/decomposition 在 vowpal wabbit 中的实现。

"Matrix factorization",有时也称为 "Matrix decomposition" 是 ML 中的通用术语,有许多方法可以使用更简单的因子(有时会丢失信息)来逼近矩阵。

虽然它们有一些相似之处,因为它们都试图捕捉两个特征子集之间最强的潜在相互作用,但它们在实现和生成的模型质量方面都不相同。他们的表现在很大程度上取决于手头的问题。

更详细:

在难以概括的数据集上(例如 movielens 1M,用户每部电影最多有一个评分),--lrq 似乎表现更好。它似乎使用了更好的默认值,收敛速度更快,效率更高,并生成了更小的磁盘模型。 --rank 可能在其他数据集上表现更好,其中每个 user/item 有更多示例可以概括。

您可以通过 运行 一个示例来判断这两个实现产生不同的结果。例如在 test 目录下选择一个数据集,运行 上面的两个算法:

vw --lrq aa3       test/train-sets/0080.dat

对比:

vw --rank 3 -q aa  test/train-sets/0080.dat

随意添加:--holdout_off -c --passes 1000 使它们 运行 更长,以便您可以比较两者之间的 运行 次。

你会注意到两者在每个示例中使用了不同数量的特征(--lrq 更简约,只会查看你明确告诉它的子集),收敛和最终平均损失--lrq 更好。如果您使用 -f modelname 存储模型 - 您会注意到使用 --lrq 时它会小得多,尤其是在大数据集上。

OTOH,如果你在源代码树中尝试像 test/train-sets/ml100k_small_train 这样的数据集,在命名空间 u(用户)和 i(项目)之间排名为 10 ,与 --lrq 相比,--rank 会带来更好的损失。这表明哪个更好取决于手头的数据集。

更高的互动(例如 --cubic

关于你的第二个问题:--rank 不允许更高的交互。如果你尝试添加 --cubic 你会得到一个错误:

vw (gd_mf.cc:139): cannot use triples in matrix factorization

但它将允许 multiple/additional -q(二次)交互。

--lrq 没那么挑剔,所以你可以给它添加更高阶的交互选项。

更多差异:

一般来说,--lrq 更不可知并且独立于其他 vw 选项,而 --rank 使用它自己的独立 SGD 代码并且不接受其他选项(例如 --normalized,或 --adaptive)。此外,--rank 的内存要求更高。

同样,结果将取决于数据、其他选项和特定交互。

进一步阅读

--排名

--lrq