推荐系统论文阅读（五十一)-受样本影响的FM模型

论文：

论文题目：《An Input-aware Factorization Machine for Sparse Prediction》

论文地址：https://www.ijcai.org/proceedings/2019/0203.pdf

有很多工作是对FM进行改进，之前有过AFM，FFM以及各自对FM魔改对工作，但是没有工作对样本感知的FM进行探讨，今天我们就来看一下这篇关于样本感知的FM。

一 、背景

1.1 FM介绍

FM(Factorization Machine)，因子分解机，在广告和推荐领域都发挥着至关重要的作用，它可以显式的构建二阶交叉的特征，FM的公式如下：

可以看到，FM通过内积的方式计算每个feature pair的weight，通过优化，fm可以改写为：

据我所知，在某短视频公司，推荐跟广告业务线的排序模型都是lr+fm+dnn的类似结构，足见fm在整个推荐/广告领域的重要性。

1.2 FM的缺陷

在FM的公式里，我们可以看到，不同特征pair之间计算weight的时候使用的是同一个v，也就是无论样本如何变化，两个特征之间计算内积作为weight的v都是同一个，这种方式很简单有效，但是我们知道简单有效的东西总是伴随着一些缺陷。

FM的一个缺陷在于没办法针对每一条样本来构建独有的特征权值，举个论文中的例子来看，如果有一条样本长这样：<年轻，女性，学生，喜欢粉色>，target item是连衣裙，那么这一条样本都对整个target item具备比较大的作用，比如说女性整个特征，跟连衣裙交叉就应该获得比较大的权值。我们接着来看另一条样本：<年轻，女性，学生，喜欢蓝色>，target item是笔记本，这个时候女性这个特征对于笔记本这个item就不应该赋予很大的权值。

通过上面的例子，我想你应该大概知道了，每一条样本中的每个特征都应该具备自己对于target item所具备的权值，也就是通过不同特征组成的样本对于FM中两个向量计算内积的weight不应该相同。

所以IFM(Input-aware Factorization Machines)对于FM进行了改进，也就是让FM变成了样本感知的FM模型

二、IFM模型

我们先看一下IFM的公式：

可以看到在计算内积和一阶lr的时候多了个x这个东西，这就意味着每个样本的v都是自己独有的，尽管两条样本都具备相同的特征，比如之前说的女性这个特征，那么他们具备各自的权值，并且用这个权值的作用在原始的embedding v上面，具体而言是：

其中就是样本x在特征i上的权值，这下我们就明白了，整个IFM都是围绕着计算这个m去的。

Factor Estimating Network

我们观察上面的网络，在结合下面的计算公式，相信你很快就能理解了：

其中Vx，就是把所有的非零的特征的embedding concat出来，然后送DNN，在送softmax就得到了最后的m，注意，这里用h(非零特征的总数)来进行scale，也就是起到了放大的作用，这里公式应该写错了，上面应该是i不是d。

三、实验结果

我对于该论文没有啥特别觉得经验的地方，自我感觉IFM是在FM的修修补补，与其说是样本感知的FM模型，不如说是特征组合方式的感知FM模型，不同的特征组合会导致不同的m，其实可以在这里用attention来做？