Ai Recommend 技术、实践和深度学习
本项目是一个持续的过程,以日拱一卒的态度去学习 AI 开源项目,通过实践真实项目,结合 AI 工具,提升解决复杂问题的能力。并且记录。 notion List I. 执行摘要 报告概述: 本报告深入剖析了现代推荐系统的现状与发展趋势,重点关注人工智能(AI),特别是大型语言模型(LLM)在其中扮演的变革性角色。推荐系统已从传统的协同过滤和基于内容的方法,演变为能够进行更深层次语义理解、具备更强上下文感知能力、并支持更丰富交互模式的个性化引擎。 核心发现: 分析表明,当前的最佳实践涉及对用户和内容的深度语义理解,通常借助 LLM 生成的嵌入向量实现。匹配与排序策略正朝着融合协同过滤知识与 LLM 能力的方向发展,同时强化学习(RL)被用于优化长期用户价值。LLM 在实现对话式推荐、处理冷启动问题以及提升推荐解释性方面展现出巨大潜力。然而,有效管理用户短期兴趣与长期偏好、确保推荐的多样性与公平性、以及构建高效的反馈优化循环(如基于人类反馈的强化学习 RLHF)仍然是关键挑战。Prompt 推荐,特别是结合检索增强生成(RAG)的技术,正在开辟新的交互范式。 最佳实践概要: 构建先进的 AI 推荐系统需要综合运用多种技术:利用 LLM 进行用户和内容的语义嵌入,采用多阶段召回与排序架构,融合协同过滤信号与语义理解,通过多臂老虎机(MAB)或 RL 策略平衡探索与利用,实施 RLHF 以对齐人类偏好,并借助 A/B 测试进行持续迭代优化。强大的工程实践,包括高效的向量数据库、MLOps 流程和可观测性,对于部署和维护这些复杂系统至关重要。 报告范围与结构: 本报告将首先回顾推荐系统的演进历程,随后深入探讨用户理解、内容智能、匹配与排序、时间动态处理、Prompt 推荐、探索与多样性、反馈与优化等核心环节的技术与实践。最后,报告将综合提炼最佳实践、关键工具与工程蓝图,并展望未来发展方向。 II. 推荐系统的演进:从协同过滤到 AI 原生系统 推荐系统的发展历程反映了信息处理和机器学习技术的不断进步,其目标始终是连接用户与他们可能感兴趣的信息或商品,缓解信息过载问题 1。 早期阶段:协同过滤(CF)与基于内容(Content-Based)的方法 推荐系统的早期基石是协同过滤和基于内容的方法。协同过滤的核心思想是利用用户群体行为模式进行推荐,主要分为基于用户的协同过滤(User-User CF)和基于物品的协同过滤(Item-Item CF)2。User-User CF 找到与目标用户兴趣相似的用户群体,推荐这些相似用户喜欢的物品;Item-Item CF 则推荐与用户过去喜欢的物品相似的其他物品 2。基于内容的方法则根据物品自身的属性(如文本描述、分类标签)和用户过去的偏好记录,推荐与用户偏好内容相似的物品 1。 矩阵分解(Matrix Factorization, MF)是协同过滤中的一个经典且强大的技术,它将高维稀疏的用户-物品交互矩阵分解为低维的用户和物品潜在特征向量(嵌入),通过向量内积预测用户对物品的偏好 3。这些早期方法在特定场景下效果显著,但普遍面临数据稀疏性(用户交互数据远少于所有可能交互)、冷启动(难以推荐新用户或新物品)以及对内容语义理解有限等挑战 1。 深度学习革命 随着深度学习的兴起,深度神经网络(DNNs)被广泛应用于推荐系统,以捕捉用户与物品之间复杂的非线性交互关系,并学习更有效的特征表示 1。诸如 Wide & Deep 4 结合了用于记忆(Memorization)的宽线性模型和用于泛化(Generalization)的深度神经网络,能够同时利用低阶和高阶特征交互。DeepFM 4 等模型则通过因子分解机(Factorization Machine)的思想自动学习特征之间的交互,避免了手动设计特征交叉。...