FM2022-11-11
背景知识
实对称矩阵分解
如果矩阵为实对称矩阵,那么该矩阵可按如下公式进行分解:
FM模型
FM简介
FM(Factor Machine)又称为因子分解机,主要用于电商推荐场景。
问题提出
假设特征的维度为,特征数据为,那么,对于线性模型定义如下:
该模型较为简单,没有考虑特征交叉的情况。为了提高模型的预测能力,现加入两两特征交叉:
其中,为参数,该矩阵为实对称矩阵 由上式可知,特征交叉后的模型其复杂度为,复杂度较高。
模型优化
考虑到,可以对模型进行如下优化:
其中,为矩阵的列向量 可以看到,模型优化后的复杂度为。
损失函数求导
回归问题
一般使用MSE:
其中,为样本个数为第个样本的预测值为第个样本的真实值 对参数求导为:
其中,为模型参数
分类问题
一般使用交叉熵损失函数:
其中,为函数 对参数求导为:
对参数求导
可以看到,回归或分类问题最终都需要求对参数的偏导数,如下:
参考文档
- 17.9. Factorization Machines — Dive into Deep Learning 1.0.0-alpha1.post0 documentation (d2l.ai)
- 万字长文,详解推荐系统领域经典模型FM因子分解机 - 知乎 (zhihu.com)