Exponential Reward Weighting for Fine-Tuning Generative Recommenders under Sparse and Noisy Feedback

TL;DR

提出Exp-RSFT方法,通过指数奖励加权优化推荐系统,提升了排名表现。

cs.IR 🔴 高级 2026-08-02 3 次浏览
Keertana Chidambaram Sanath Kumar Krishnamurthy Qiuling Xu Ko-Jen Hsiao Moumita Bhattacharya
推荐系统 生成模型 稀疏反馈 噪声处理 指数加权

核心发现

方法论

Exp-RSFT方法通过对每个记录的交互进行指数加权,避免了对不可靠奖励模型的过度优化。温度参数λ用于平衡高奖励行为的利用与对噪声的鲁棒性。

关键结果

  • 在三个公共基准和一个工业数据集上,Exp-RSFT方法的性能随着λ的变化呈现倒U型趋势,显著优于PPO和DPO方法。
  • 在ML-1M数据集上,Exp-RSFT在NDCG@10上达到了0.1465,而PPO仅为0.0303。
  • 在StreamCo数据集上,Exp-RSFT相较于RSFT在NDCG@10上提升了106.20%。

研究意义

该研究为在稀疏和噪声反馈下优化生成推荐器提供了新的视角。通过指数加权方法,避免了传统方法中对不可靠奖励模型的过度依赖,提升了推荐质量。

技术贡献

技术贡献包括提出了指数奖励加权的理论框架,分析了其次优性分解,并通过实验验证了其在不同数据集上的有效性。

新颖性

该方法首次在推荐系统中引入了指数奖励加权的概念,显著改善了在稀疏和噪声反馈下的推荐质量。

局限性

  • 该方法依赖于离线数据,无法进行在线探索。
  • 温度参数λ的选择需要经验调整。

未来方向

未来工作可以探索该方法在其他类型的推荐系统中的应用,以及如何自动化温度参数的选择。

AI 总览摘要

在推荐系统中,用户的交互数据通常稀疏且噪声较大,这对生成推荐器的优化提出了挑战。传统方法如PPO和DPO容易对不可靠的奖励模型过度优化,导致推荐质量下降。

本文提出了一种新的指数奖励加权微调方法(Exp-RSFT),通过对每个记录的交互进行指数加权,直接优化记录的奖励,避免了对不可靠奖励模型的依赖。实验结果表明,该方法在多个数据集上均显著提升了推荐性能。

尽管该方法在实验中表现出色,但其依赖于离线数据,无法进行在线探索,未来研究可以探索如何在动态环境中应用该方法。

深度分析

研究背景

推荐系统在现代信息检索中扮演着重要角色。传统方法如PPO和DPO在面对稀疏和噪声数据时表现不佳,容易过度优化不可靠的奖励模型。

核心问题

用户交互数据稀疏且噪声大,导致奖励模型难以泛化,直接优化不完善的奖励可能导致过度优化问题。

核心创新

Exp-RSFT通过指数加权直接优化记录的奖励,避免了对不可靠奖励模型的依赖。温度参数λ用于平衡高奖励行为的利用与对噪声的鲁棒性。

方法详解

  • �� 使用指数加权对每个记录的交互进行优化
  • �� 温度参数λ调节噪声影响
  • �� 理论分析次优性分解,验证实验结果

实验设计

在ML-1M、ML-20M、Amazon Books和StreamCo数据集上进行实验,比较了Exp-RSFT与PPO、DPO等方法的性能。

结果分析

Exp-RSFT在所有数据集上均表现出色,尤其是在稀疏和噪声数据集上,显著优于传统方法。

应用场景

适用于需要处理稀疏和噪声反馈的推荐系统,尤其是在大型工业数据集中的应用。

局限与展望

依赖于离线数据,无法进行在线探索。温度参数λ的选择需要经验调整。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象一个图书馆,里面有无数的书籍。用户只能看到其中一小部分,并给出反馈。推荐系统就像图书馆管理员,它需要根据用户的反馈来推荐书籍。但这些反馈可能不准确,比如用户可能只是随便翻了一下书。Exp-RSFT方法就像一个聪明的管理员,它会根据用户的反馈强度来调整推荐策略,确保推荐的书籍更符合用户的真正兴趣。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在一个巨大的游乐园里,只有一小部分游乐设施是你真正喜欢的。推荐系统就像是一个导游,它根据你的反馈来推荐你可能喜欢的设施。但有时候,你的反馈可能不准确,比如你可能只是因为好奇而试了一下。Exp-RSFT就像一个聪明的导游,它会根据你的反馈强度来调整推荐策略,确保推荐的设施更符合你的真正兴趣。

术语表

推荐系统 (Recommender System)

一种根据用户历史行为推荐物品的系统。

在本文中用于优化用户与物品的匹配。

生成推荐器 (Generative Recommender)

一种通过生成用户可能感兴趣的物品序列来进行推荐的系统。

本文中用于模拟用户的交互历史。

稀疏反馈 (Sparse Feedback)

用户仅与少量物品交互,导致数据稀疏。

本文中是推荐系统面临的主要挑战之一。

噪声 (Noise)

数据中的随机误差或偏差。

本文中指用户反馈的不准确性。

指数加权 (Exponential Weighting)

一种通过指数函数对数据进行加权的方法。

本文中用于优化推荐系统的奖励。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在动态环境中应用Exp-RSFT方法?
  • 2 如何自动化选择温度参数λ以优化性能?

应用场景

近期应用

电影推荐

在电影推荐系统中应用Exp-RSFT方法,提升用户满意度。

远期愿景

跨领域推荐

探索Exp-RSFT在不同领域推荐系统中的应用潜力。

原文摘要

In recommendation systems, users interact with only a small fraction of a vast item catalog, producing feedback that is both sparse and noisy. This challenges post-training generative recommenders: reward models trained from logged interactions often fail to generalize, while directly optimizing imperfect rewards can lead to reward over-optimization. We propose Exponential reward-weighted fine-tuning (Exp-RSFT), where each logged interaction is weighted by $\exp(r/λ)$, avoids this failure by optimizing directly on the logged rewards, with the temperature $λ$ regularizing against their noise. We theoretically show that Exp-RSFT's suboptimality decomposes into two costs: a coverage cost arising from limitations of the logging policy and a noise cost from imperfect feedback. The temperature $λ$ balances these competing effects, yielding an optimal tradeoff between exploiting high-reward behavior and robustness to noise. Across three public benchmarks and a large-scale industrial dataset, we verify this theoretical prediction: performance follows an inverted-U trend as a function of $λ$, while PPO and DPO often over-optimize unreliable reward models and degrade recommendation quality. Exp-RSFT consistently improves ranking performance without requiring online exploration or preference data.

cs.IR