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前面提到的公式y=F(Xi,Xu,Xc),是一个很经典的监督学习问题。可实现的方法有很多,比如传统的协同过滤模型,监督学习算法LogisticRegression模型,基于深度学习的模型,FactorizationMachine和GBDT等。一个优秀的工业级推荐系统需要非常灵活的算法实验平台,可以支持多种算法组合,包括模型结构调整。因为很难有一套通用的模型架构适用于所有的推荐场景。现在很流行将LR和DNN结合,前几年Facebook也将LR和GBDT算法做结合。今日头条旗下几款产品都在沿用同一套强大的算法推荐系统,但根据业务场景不同,模型架构会有所调整。模型之后再看一下典型的推荐特征,主要有四类特征会对推荐起到比较重要的作用。


  

第一类是相关性特征,就是评估内容的属性和与用户是否匹配。显性的匹配包括关键词匹配、分类匹配、来源匹配、主题匹配等。像FM模型中也有一些隐性匹配,从用户向量与内容向量的距离可以得出。第二类是环境特征,包括地理位置、时间。这些既是bias特征,也能以此构建一些匹配特征。第三类是热度特征。包括全局热度、分类热度,主题热度,以及关键词热度等。内容热度信息在大的推荐系统特别在用户冷启动的时候非常有效。第四类是协同特征,它可以在部分程度上帮助解决所谓算法越推越窄的问题。协同特征并非考虑用户已有历史。而是通过用户行为分析不同用户间相似性,比如点击相似、兴趣分类相似、主题相似、兴趣词相似,甚至向量相似,从而扩展模型的探索能力。


  

模型的训练上,头条系大部分推荐产品采用实时训练。实时训练省资源并且反馈快,这对信息流产品非常重要。用户需要行为信息可以被模型快速捕捉并反馈至下一刷的推荐效果。我们线上目前基于storm集群实时处理样本数据,包括点击、展现、收藏、分享等动作类型。模型参数服务器是内部开发的一套高性能的系统,因为头条数据规模增长太快,类似的开源系统稳定性和性能无法满足,而我们自研的系统底层做了很多针对性的优化,提供了完善运维工具,更适配现有的业务场景。


  

目前,头条的推荐算法模型在世界范围内也是比较大的,包含几百亿原始特征和数十亿向量特征。整体的训练过程是线上服务器记录实时特征,导入到Kafka文件队列中,然后进一步导入Storm集群消费Kafka数据,客户端回传推荐的label构造训练样本,随后根据最新样本进行在线训练更新模型参数,最终线上模型得到更新。这个过程中主要的延迟在用户的动作反馈延时,因为文章推荐后用户不一定马上看,不考虑这部分时间,整个系统是几乎实时的。


  

但因为头条目前的内容量非常大,加上小视频内容有千万级别,推荐系统不可能所有内容全部由模型预估。所以需要设计一些召回策略,每次推荐时从海量内容中筛选出千级别的内容库。召回策略最重要的要求是性能要极致,一般超时不能超过50毫秒。


  

召回策略种类有很多,我们主要用的是倒排的思路。离线维护一个倒排,这个倒排的key可以是分类,topic,实体,来源等,排序考虑热度、新鲜度、动作等。线上召回可以迅速从倒排中根据用户兴趣标签对内容做截断,高效的从很大的内容库中筛选比较靠谱的一小部分内容。

MIP-Cache:MIP-Cache 是一套基于代理的 CDN(Content Delivery Network) 缓存系统,可用于缓存所有被百度相关页面引用或者从百度相关服务点出的 MIP 页面。用户在访问 MIP 页面的时候,请求首先会发到 CDN 服务器,如果页面存在,则从 CDN 返回,如果 CDN 上不存在,则会请求第三方服务器。同时 MIP-Cache 服务器会将页面缓存到 CDN 上。在使用 MIP-Cache 时,MIP 页面所需要的所有静态文件和外部资源都会被缓存到 CDN 上(视频除外),并且页面中的资源链接会被转换成相对地址,很大程度上提升了页面渲染速度。每一个 MIP 页面都会绑定一个验证系统,在页面进行渲染时,这种验证器可以直接在浏览器控制台中输出页面的错误。并且随着代码逻辑的变化,能够展示其对页面性能以及用户体验的影响。

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