论文《Deep Multifaceted Transformers for Multi-objective Ranking in Large-Scale E-commerce Recommender》

京东DMT

论文地址：https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3340531.3412697
论文提出用多个Transformer对用户多种类型的行为序列进行建模，在此基础上叠加MMOE建模多目标，最后使用一个消偏塔对数据进行消偏。

拿点击/未点击作为反馈通常会有位置偏差（position bias）和近邻偏差（neighboring
bias），不过论文对于消偏的处理比较简单。

DMT的结构如下

输入分为两种特征 Categorical features 和 Dense features
Categorical features：

1.用户不同的行为序列。$S=<s_1,s_2,...,s_T>$，其中$s_t=(t_i,p_i)$表示用户在时刻$t_i$交互的物料$p_i$，论文用到了点击click序列$S_c$，加入购物车cart序列$S_a$，购买order序列$S_o$
2. Embedding Layer,对每个物料，使用物料id $p_i$，类目id $c_i$，品牌id $b_i$，商铺id $s_i$,分别映射成低维向量$e_{p_i},e_{c_i},e_{b_i},e_{s_i}$，然后concat起来，形成向量$e_i$

Dense features: 归一化处理

1.item profile features (e.g.,number of clicks, CTR, CVR, rating) ,
2. profile features (e.g., purchase power, preferred categories and brands),
3. user-item matching features (e.g., whether the item matches the user’s gender or age)
4. user-item interaction features (e.g., number of clicks on the category of the item within a time window)

Deep Multifaceted Transformers Layer

分别用3个Transformer来对点击、加入购物车、购买行为序列进行建模。encoder中，用序列的item-Embedding作为self-attention的输入，decoder中，使用target item的Embedding作为query，encoder输出的结果作为key和value。

Multi-gate Mixture-of-Experts Layers

专家网络输出$e_1(x),e_2(x),...,e_N(x)$，每个任务的门控网络$NN{G}^k(x)$学习各个专家的权重$w^k$，根据权重得到专家结果的加权和，然后送入到一个功能网络中得到任务在MMOE层的输出。
$$w^k=softmax(NN{G}^k(x))$$
$$f^k(x)=\sum _{i=1}^N{w}_i^k{e}_i(x)$$
$$u_k=N{N}_U^k(f^k(x))$$

Bias Deep Neural Network

专门搭了一个bais塔，输入都是偏差相关的特征，对于位置偏差就是展示位置索引编号或者网页索引编号；对于近邻偏差，输入就是目标物料的类目和邻近K个物料的类目。
biase塔的输出
$$y_b=N{N}_B(x_b)$$

Model Training and Prediction

模型输出$y_k$
都是分类任务，使用交叉熵损失函数
$$y_k=\sigma (u_k+y_b)$$
$$L_k=-\frac{1}{N}\sum _{i=1}^N{y}_i\log (y_k)+(1-y_i)\log (1-y_k)$$
$$L=\sum _{i=1}^K{\lambda }_k{L}_k$$

上面是训练阶段，预测阶段，任务k输${\hat{y}}_k$，score由不同任务预估分加权得到，权重离线搜参得到
$${\hat{y}}_k=\sigma (u_k)$$
$$\hat{y}=\frac{{\sum }_{k=1}^K{w}_k{\hat{y}}_k}{{\sum }_{k=1}^K{w}_k}$$

EXPERIMENTAL

其实这个论文是对Transformer和MMOE以及消偏做了组合，不同的Transformer对不同种类的序列分别处理，能拿到一个比较好的这个序列的Embedding结果，这种组合竟然可以很好地work，说明几个基础组件还是非常有效的。