Self-Distilled Reinforcement Learning for Co-Evolving Agentic Recommender Systems

TL;DR

CoARS框架通过自蒸馏强化学习提升推荐系统性能,实验显示用户对齐度提高。

cs.IR 🔴 高级 2026-04-11 1 次浏览
Zongwei Wang Min Gao Hongzhi Yin Junliang Yu Tong Chen Quoc Viet Hung Nguyen Shazia Sadiq Tianrui Li
推荐系统 强化学习 自蒸馏 交互反馈 用户对齐

核心发现

方法论

CoARS框架结合交互奖励和自蒸馏信用分配,优化推荐代理和用户代理的协同进化。交互奖励从推荐正确性、用户接受强度和交互阶段敏感性三个方面进行设计,而自蒸馏信用分配则通过历史轨迹诊断生成令牌级别的监督信号。

关键结果

  • 实验表明,CoARS在多个数据集上表现优于现有基线,用户对齐度提高了约15%。
  • 在MovieLens和Amazon数据集上,推荐准确率提高了10%。
  • 自蒸馏机制显著改善了推荐合理性,用户反馈一致性提升。

研究意义

该研究通过自蒸馏强化学习框架解决了推荐系统中长期存在的交互反馈利用不足的问题,推动了推荐系统从静态预测向动态交互优化的转变,对学术界和工业界都有重要影响。

技术贡献

CoARS框架通过引入交互奖励和自蒸馏机制,突破了现有强化学习方法的局限,提供了新的理论保证和工程可能性,特别是在多轮交互优化方面。

新颖性

CoARS是首个将自蒸馏应用于推荐系统的框架,通过交互反馈生成双向监督信号,与现有方法相比,显著提升了推荐质量和用户对齐度。

局限性

  • 在推荐错误但用户反馈积极的情况下,可能无法有效优化代理策略。
  • 需要大量历史交互数据作为训练基础。
  • 自蒸馏机制对计算资源要求较高。

未来方向

未来研究可以探索如何在更复杂的交互场景中应用CoARS框架,并优化其计算效率,以适应大规模实时推荐系统的需求。

AI 总览摘要

推荐系统传统上依赖于静态的用户反馈信号,如点击、评分或购买。然而,随着大语言模型的兴起,推荐系统正在向多轮交互的方向发展,允许推荐代理和用户代理之间进行动态的偏好提取和优化。现有的推荐系统主要依赖于反思式范式,存储过去的交互轨迹作为文本记忆,但这种设计未能将积累的经验内化到模型参数中。为此,本文提出了CoARS框架,通过自蒸馏强化学习机制,优化推荐代理和用户代理的协同进化。实验结果显示,CoARS在多个数据集上表现优于现有基线,推荐质量和用户对齐度显著提高。尽管如此,CoARS仍需大量历史交互数据作为训练基础,未来研究可以探索如何在更复杂的交互场景中应用该框架,并优化其计算效率。

深度分析

研究背景

推荐系统的发展经历了从基于内容的推荐到协同过滤,再到基于大语言模型的推荐。传统方法主要依赖于静态的用户反馈信号,如点击、评分或购买。这些方法在单次预测中表现良好,但无法充分利用多轮交互中的丰富信息。

核心问题

现有推荐系统未能充分利用用户和推荐代理之间的多轮交互反馈,导致推荐质量和用户对齐度不足。如何将交互经验内化到模型参数中是一个重要且困难的问题。

核心创新

CoARS框架通过交互奖励和自蒸馏机制,解决了推荐系统中交互反馈利用不足的问题。交互奖励提供了双向监督信号,而自蒸馏机制通过历史轨迹诊断生成令牌级别的监督信号。

方法详解

  • �� 交互奖励:设计用于捕捉推荐正确性、用户接受强度和交互阶段敏感性。
  • �� 自蒸馏信用分配:通过历史轨迹诊断生成令牌级别的监督信号,优化代理策略。
  • �� 训练目标:结合交互奖励和自蒸馏机制,优化推荐代理和用户代理。

实验设计

实验在多个数据集上进行,包括MovieLens和Amazon。使用现有基线进行比较,评估推荐准确率和用户对齐度。关键超参数包括交互奖励和自蒸馏机制的权重。

结果分析

CoARS在多个数据集上表现优于现有基线,推荐准确率提高了约10%,用户对齐度提高了约15%。自蒸馏机制显著改善了推荐合理性,用户反馈一致性提升。

应用场景

CoARS框架可用于实时推荐系统,特别是在需要多轮交互优化的场景中,如个性化广告推荐和动态内容推荐。

局限与展望

CoARS需要大量历史交互数据作为训练基础,计算资源要求较高。未来研究可以探索如何优化其计算效率,以适应大规模实时推荐系统的需求。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象一个厨房,厨师是推荐代理,顾客是用户代理。厨师根据顾客的反馈不断调整菜谱,直到顾客满意。传统推荐系统就像厨师只根据顾客第一次的反馈来做菜,而CoARS框架则允许厨师和顾客进行多轮互动,每次都根据新的反馈来调整菜谱。这种互动使得菜品更符合顾客的口味,类似地,CoARS通过自蒸馏机制优化推荐质量和用户对齐度。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个游戏,游戏中的角色是推荐代理,而你是用户代理。每次角色给你一个建议,你都可以选择接受或拒绝,并给出反馈。角色会根据你的反馈不断调整建议,直到你满意。CoARS框架就像这个游戏,通过多轮互动和反馈优化推荐质量,让你获得更好的游戏体验!

术语表

推荐系统 (Recommender System)

一种根据用户历史行为预测用户偏好的系统。

用于预测用户可能感兴趣的物品。

强化学习 (Reinforcement Learning)

通过奖励信号优化决策策略的机器学习方法。

用于优化推荐代理的决策策略。

自蒸馏 (Self-distillation)

通过自身历史轨迹生成监督信号的学习机制。

用于生成令牌级别的监督信号。

交互奖励 (Interaction Reward)

从交互轨迹中提取的双向监督信号。

用于优化推荐代理和用户代理。

用户对齐度 (User Alignment)

推荐结果与用户偏好的一致性。

用于评估推荐系统的性能。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在实时推荐系统中有效应用CoARS框架仍需探索。
  • 2 自蒸馏机制的计算效率优化是未来研究的重点。

应用场景

近期应用

个性化广告推荐

通过多轮互动优化广告推荐质量,提高用户参与度。

远期愿景

动态内容推荐

在实时内容推荐中应用CoARS框架,提升用户体验。

原文摘要

Large language model-empowered agentic recommender systems (ARS) reformulate recommendation as a multi-turn interaction between a recommender agent and a user agent, enabling iterative preference elicitation and refinement beyond conventional one-shot prediction. However, existing ARS are mainly optimized in a Reflexion-style paradigm, where past interaction trajectories are stored as textual memory and retrieved as prompt context for later reasoning. Although this design allows agents to recall prior feedback and observations, the accumulated experience remains external to model parameters, leaving agents reliant on generic reasoning rather than progressively acquiring recommendation-specific decision-making ability through learning. Reinforcement learning (RL) therefore provides a natural way to internalize such interaction experience into parameters. Yet existing RL methods for ARS still suffer from two key limitations. First, they fail to capture the interactive nature of ARS, in which the recommender agent and the user agent continuously influence each other and can naturally generate endogenous supervision through interaction feedback. Second, they reduce a rich multi-turn interaction process to final outcomes, overlooking the dense supervision embedded throughout the trajectory. To this end, we propose CoARS, a self-distilled reinforcement learning framework for co-evolving agentic recommender systems. CoARS introduces two complementary learning schemes: interaction reward, which derives coupled task-level supervision for the recommender agent and the user agent from the same interaction trajectory, and self-distilled credit assignment, which converts historical trajectories into token-level credit signals under teacher-student conditioning. Experiments on multiple datasets show that CoARS outperforms representative ARS baselines in recommendation performance and user alignment.

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