Dynamic interaction graphs have been widely adopted to model the evolution of user-item interactions over time. There are two crucial factors when modelling user preferences for link prediction in dynamic interaction graphs: 1) collaborative relationship among users and 2) user personalized interaction patterns. Existing methods often implicitly consider these two factors together, which may lead to noisy user modelling when the two factors diverge. In addition, they usually require time-consuming parameter learning with back-propagation, which is prohibitive for real-time user preference modelling. To this end, this paper proposes FreeGEM, a parameter-free dynamic graph embedding method for link prediction. Firstly, to take advantage of the collaborative relationships, we propose an incremental graph embedding engine to obtain user/item embeddings, which is an Online-Monitor-Offline architecture consisting of an Online module to approximately embed users/items over time, a Monitor module to estimate the approximation error in real time and an Offline module to calibrate the user/item embeddings when the online approximation errors exceed a threshold. Meanwhile, we integrate attribute information into the model, which enables FreeGEM to better model users belonging to some under represented groups. Secondly, we design a personalized dynamic interaction pattern modeller, which combines dynamic time decay with attention mechanism to model user short-term interests. Experimental results on two link prediction tasks show that FreeGEM can outperform the state-of-the-art methods in accuracy while achieving over 36X improvement in efficiency. All code and datasets can be found in https://github.com/FudanCISL/FreeGEM.

预测短期交互会话的下一个交互是基于会话的推荐中的一个具有挑战性的任务。几乎所有现有的作品都依赖于项目转换模式，并在建模用户偏好时忽略用户历史会话的影响，这通常会导致非个性化推荐。此外，基于现有的个性化会话的推荐人仅基于当前用户的会话捕获用户首选项，而是忽略来自其他用户的历史会话的有用物品转换模式。为了解决这些问题，我们提出了一种新颖的异构全球图形神经网络（HG-GNN）以以微妙的方式利用所有会话的物品过渡，以便更好地推断用户偏好与当前和历史会话。为了有效利用所有用户的所有会话转换，我们提出了一种新的异构全局图，该图包含会话，用户项交互和全局共同发生项目的项目转换。此外，为了综合地从会话中捕获用户偏好，我们建议通过两个图形增强偏好编码器学习来自全局图的两个用户表示。具体地，我们在异构全球图上设计一种新的异构图形神经网络（HGNN），以了解具有丰富语义的长期用户偏好和项目表示。基于HGNN，我们提出了当前偏好编码器和历史偏好编码器，分别捕获来自当前和历史会话的不同级别的用户偏好。为实现个性化建议，我们将用户当前偏好和历史利益的表示集成到生成最终用户首选项表示。三个真实数据集的广泛实验结果表明，我们的模型优于其他最先进的方法。

对用户偏好的演变进行建模对于推荐系统至关重要。最近，已经研究并实现了基于图形的动态方法以供推荐使用，其中大多数侧重于用户稳定的长期偏好。但是，在实际情况下，用户的短期偏好会随着时间的流逝而动态发展。尽管存在试图捕获它的顺序方法，但是如何使用基于动态图的方法对短期偏好的演变进行建模尚未得到很好的认可。特别是：1）现有方法不会像顺序方法一样明确编码和捕获短期偏好的演变； 2）简单地使用最后几个交互不足以建模变化的趋势。在本文中，我们提出了连续时间顺序推荐（LSTSR）的长期短期偏好模型（LSTSR），以捕获动态图下短期偏好的演变。具体而言，我们明确编码短期优先偏好并通过内存机制进行优化，该内存机制具有三个关键操作：消息，汇总和更新。我们的内存机制不仅可以存储单跳信息，而且还可以通过在线新的交互触发。在五个公共数据集上进行的广泛实验表明，LSTSR始终优于各种线路上许多最先进的建议方法。

基于多利息框架的顺序推荐将用户最近的交互序列模拟到多个不同的兴趣向量中，因为单个低维向量不能完全代表用户兴趣的分集。然而，大多数现有模型只拦截用户最近的交互行为作为训练数据，丢弃大量的历史相互作用序列。这可能会提出两个问题。一方面，缺少反映用户多重兴趣的数据;另一方面，历史用户项交互中的项目之间的共同发生不会完全探索。为了解决这两个问题，本文提出了一种名为“全局交互感知多息框架的新型顺序推荐模型，用于顺序推荐（Gimirec）”。具体地，首先提出了一种全局上下文提取模块而不引入任何外部信息，该外部信息基于每个项目对的受约束的共生发生号码和它们的时间间隔从所有用户的历史交互序列的时间间隔计算加权共生发生矩阵通过使用简化的图形卷积获得每个项目的全局上下文嵌入。其次，捕获每个项目对最近的每个用户的交互序列的时间间隔并与全局上下文项嵌入以获取个性化项目嵌入的全局上下文项。最后，应用了一种基于自我关注的多息框架来学习用户对顺序推荐的不同兴趣。在亚马逊书籍的三个现实世界数据集上进行了广泛的实验，淘宝买和亚马逊 - 混合动力表明，Gimirec在召回，NDCG和命中率指标上的表现明显优于最先进的方法。此外，所提出的全局上下文提取模块可以很容易地移植到大多数顺序推荐模型。

顺序推荐是推荐系统的广泛流行的主题。现有的作品有助于提高基于各种方法的顺序推荐系统的预测能力，例如经常性网络和自我关注机制。然而，他们未能发现和区分项目之间的各种关系，这可能是激励用户行为的潜在因素。在本文中，我们提出了一个边缘增强的全面解散图神经网络（EGD-GNN）模型，以捕获全局项目表示和本地用户意图学习项目之间的关系信息。在全球级别，我们通过所有序列构建全局链接图来模拟项目关系。然后，频道感知的解缠绕学习层被设计成将边缘信息分解为不同的信道，这可以聚合以将目标项从其邻居表示。在本地层面，我们应用一个变化的自动编码器框架来学习用户在当前序列上的意图。我们在三个现实世界数据集中评估我们提出的方法。实验结果表明，我们的模型可以通过最先进的基线获得至关重要的改进，能够区分项目特征。

Learning vector representations (aka. embeddings) of users and items lies at the core of modern recommender systems. Ranging from early matrix factorization to recently emerged deep learning based methods, existing efforts typically obtain a user's (or an item's) embedding by mapping from pre-existing features that describe the user (or the item), such as ID and attributes. We argue that an inherent drawback of such methods is that, the collaborative signal, which is latent in user-item interactions, is not encoded in the embedding process. As such, the resultant embeddings may not be sufficient to capture the collaborative filtering effect.In this work, we propose to integrate the user-item interactionsmore specifically the bipartite graph structure -into the embedding process. We develop a new recommendation framework Neural Graph Collaborative Filtering (NGCF), which exploits the useritem graph structure by propagating embeddings on it. This leads to the expressive modeling of high-order connectivity in useritem graph, effectively injecting the collaborative signal into the embedding process in an explicit manner. We conduct extensive experiments on three public benchmarks, demonstrating significant improvements over several state-of-the-art models like HOP-Rec [40] and Collaborative Memory Network [5]. Further analysis verifies the importance of embedding propagation for learning better user and item representations, justifying the rationality and effectiveness of NGCF. Codes are available at https://github.com/ xiangwang1223/neural_graph_collaborative_filtering. CCS CONCEPTS• Information systems → Recommender systems. * In the version published in ACM Digital Library, we find some small bugs; the bugs do not change the comparison results and the empirical findings. In this latest version, we update and correct the experimental results (i.e., the preprocessing of Yelp2018 dataset and the ndcg metric). All updates are highlighted in footnotes.

受到计算机愿景和语言理解的深度学习的巨大成功的影响，建议的研究已经转移到发明基于神经网络的新推荐模型。近年来，我们在开发神经推荐模型方面目睹了显着进展，这概括和超越了传统的推荐模型，由于神经网络的强烈代表性。在本调查论文中，我们从建议建模与准确性目标的角度进行了系统审查，旨在总结该领域，促进研究人员和从业者在推荐系统上工作的研究人员和从业者。具体而具体基于推荐建模期间的数据使用，我们将工作划分为协作过滤和信息丰富的建议：1）协作滤波，其利用用户项目交互数据的关键来源; 2）内容丰富的建议，其另外利用与用户和项目相关的侧面信息，如用户配置文件和项目知识图; 3）时间/顺序推荐，其考虑与交互相关的上下文信息，例如时间，位置和过去的交互。在为每种类型审查代表性工作后，我们终于讨论了这一领域的一些有希望的方向。

随着深度学习技术扩展到现实世界推荐任务，已经开发出许多深度神经网络的协作滤波（CF）模型基于各种神经结构，例如多层的神经架构将用户项目交互项目投影到潜伏特征空间中Perceptron，自动编码器和图形神经网络。然而，大多数现有的协作过滤系统不充分设计用于处理缺失的数据。特别是，为了在训练阶段注入负信号，这些解决方案很大程度上依赖于未观察到的用户项交互，并且简单地将它们视为负实例，这带来了推荐性能下降。为了解决问题，我们开发了一个协作反射增强的AutoEncoder网络（Cranet），它能够探索从观察到和未观察的用户项交互的可转移知识。 Cranet的网络架构由具有反射接收器网络的集成结构和信息融合自动统计器模块形成，其推荐框架具有在互动和非互动项目上编码隐式用户的成对偏好的能力。另外，基于参数正规化的捆绑重量方案旨在对两级颅骨模型进行鲁棒联合训练。我们终于在对应于两个推荐任务的四个不同基准数据集上进行了实验验证了Cranet，以表明，与各种最先进的推荐技术相比，脱叠用户项交互的负信号提高了性能。我们的源代码可在https://github.com/akaxlh/cranet上获得。

对于许多在线平台（例如，视频共享网站，电子商务系统），学习动态用户的偏好已成为越来越重要的组成部分，以提出顺序建议。先前的工作已经做出了许多努力，以基于各种体系结构（例如，经常性的神经网络和自我注意机制）对用户交互序列进行建模项目项目过渡。最近出现的图形神经网络还用作有用的骨干模型，可在顺序推荐方案中捕获项目依赖性。尽管它们有效，但现有的方法却远远集中在具有单一相互作用类型的项目序列表示上，因此仅限于捕获用户和项目之间的动态异质关系结构（例如，页面视图，添加最佳选择，购买，购买）。为了应对这一挑战，我们设计了多行为超毛力增强的变压器框架（MBHT），以捕获短期和长期跨型行为依赖性。具体而言，多尺度变压器配备了低级别的自我注意力，可从细粒度和粗粒水平的共同编码行为感知的顺序模式。此外，我们将全局多行为依赖性纳入HyperGraph神经体系结构中，以自定义的方式捕获层次长期项目相关性。实验结果证明了我们MBHT在不同环境中的各种最新推荐解决方案的优势。进一步的消融研究证明了我们的模型设计和新MBHT框架的好处的有效性。我们的实施代码在以下网址发布：https：//github.com/yuh-yang/mbht-kdd22。

在大数据时代，推荐系统在我们日常生活中的关键信息过滤表现出了杰出的成功。近年来，推荐系统的技术发展，从感知学习到认知推理，这些认知推理将推荐任务作为逻辑推理的过程，并取得了重大改进。但是，推理中的逻辑陈述隐含地承认有序无关紧要，甚至没有考虑在许多建议任务中起重要作用的时间信息。此外，与时间上下文合并的建议模型往往是自我集中的，即自动更加（少）将相关性（不相关）分别集中在相关性上。为了解决这些问题，在本文中，我们提出了一种基于神经协作推理（TISANCR）的推荐模型的时间感知自我注意力，该模型将时间模式和自我注意机制集成到基于推理的建议中。特别是，以相对时间为代表的时间模式，提供上下文和辅助信息来表征用户在建议方面的偏好，而自我注意力则是利用自我注意力来提炼信息的模式并抑制无关紧要的。因此，自我煽动的时间信息的融合提供了对用户偏好的更深入表示。基准数据集的广泛实验表明，所提出的Tisancr取得了重大改进，并始终优于最先进的建议方法。

现代推荐系统需要适应用户偏好和项目人气的变化。这种问题被称为时间动态问题，它是推荐系统建模中的主要挑战之一。与流行的反复建模方法不同，我们通过使用基于轨迹的元学习来模型依赖性将一个名为LeNprec的新解决方案提出了一个名为LeNprec的新解决方案。 Leaprec通过命名为全局时间Leap（GTL）的两个补充组件来表征时间动态，并订购时间Leap（OTL）。通过设计，GTL通过找到无序时间数据的最短学习路径来学习长期模式。协同地，OTL通过考虑时间数据的顺序性质来学习短期模式。我们的实验结果表明，LeNPrec在几个数据集和推荐指标上始终如一地优于最先进的方法。此外，我们提供了GTL和OTL之间的相互作用的实证研究，显示了长期和短期建模的影响。

许多实际关系系统，如社交网络和生物系统，包含动态相互作用。在学习动态图形表示时，必须采用连续的时间信息和几何结构。主流工作通过消息传递网络（例如，GCN，GAT）实现拓扑嵌入。另一方面，时间演进通常通过在栅极机构中具有方便信息过滤的存储单元（例如，LSTM或GU）来表达。但是，由于过度复杂的编码，这种设计可以防止大规模的输入序列。这项工作从自我关注的哲学中学习，并提出了一种高效的基于频谱的神经单元，采用信息的远程时间交互。发达的频谱窗口单元（SWINIT）模型预测了具有保证效率的可扩展动态图形。该架构与一些构成随机SVD，MLP和图形帧卷积的一些简单的有效计算块组装。 SVD加MLP模块编码动态图事件的长期特征演进。帧卷积中的快速帧图形变换嵌入了结构动态。两种策略都提高了模型对可扩展分析的能力。特别地，迭代的SVD近似度将注意力的计算复杂性缩小到具有n个边缘和D边缘特征的动态图形的关注的计算复杂性，并且帧卷积的多尺度变换允许在网络训练中具有足够的可扩展性。我们的Swinit在各种在线连续时间动态图表学习任务中实现了最先进的性能，而与基线方法相比，可学习参数的数量可达七倍。

由于知识图表提供的丰富信息，基于路径的可解释的推荐系统的最新进展引起了更大的关注。最现有的可解释的建议仅利用静态知识图表并忽略动态用户项演进，导致不太令人信服和不准确的解释。虽然有一些作品，但意识到建模用户的时间顺序行为可以提高推荐器系统的性能和解释性，其中大多数只关注用户在路径内的顺序交互或独立和单独的推荐机制。在本文中，我们提出了一种新颖的时间元路径指导可解释的推荐利用加强学习（TMER-RL），它利用了连续项目之间的加强项 - 项目路径建模，其注意机制在动态知识图上顺序模拟动态用户项演进用于解释的建议。与使用繁重的经常性神经网络模拟时间信息的现有作品相比，我们提出了简单但有效的神经网络，以捕获用户的历史项目功能和基于路径的上下文，以表征下一个购买的项目。与最近的强大基线相比，两个真实数据集的TMMER广泛评估显示了最先进的表现。

在大多数现实世界中的推荐方案中，多种行为（例如，单击，添加到购物车，采购等）的多类型，这对于学习用户的多方面偏好是有益的。由于多种类型的行为明确表现出依赖性，因此有效地对复杂行为依赖性建模对于多行为预测至关重要。最先进的多行为模型以所有历史互动为输入都没有区别地学习行为依赖性。但是，不同的行为可能反映了用户偏好的不同方面，这意味着某些无关的互动可能会像预测目标行为的声音一样发挥作用。为了解决上述局限性，我们向多行为建议介绍了多功能学习。更具体地说，我们提出了一种新颖的粗到五个知识增强的多功能学习（CKML）框架，以学习不同行为的共享和特定于行为的利益。 CKML引入了两个高级模块，即粗粒兴趣提取（CIE）和细粒度的行为相关性（FBC），它们共同起作用以捕获细粒度的行为依赖性。 CIE使用知识感知信息来提取每个兴趣的初始表示。 FBC结合了动态路由方案，以在兴趣之间进一步分配每个行为。此外，我们使用自我注意机制在兴趣水平上将不同的行为信息相关联。三个现实世界数据集的经验结果验证了我们模型在利用多行为数据方面的有效性和效率。进一步的实验证明了每个模块的有效性以及多行为数据共享和特定建模范式的鲁棒性和优越性。

建议中的用户项交互可以自然地将其作为用户项二分钟图。鉴于图形表示学习中图形神经网络（GNN）的成功，已提出基于GNN的C方法来推进推荐系统。这些方法通常根据学习的用户和项目嵌入式提出建议。但是，我们发现它们不会在真实建议中表现出很常见的稀疏稀疏用户项目图。因此，在这项工作中，我们介绍了一种新颖的视角，以建立基于GNN的CF方法，了解建议的框架局部图协作滤波（LGCF）。 LGCF的一个关键优势在于它不需要为每个用户和项目学习嵌入，这在稀疏方案中具有挑战性。或者，LGCF旨在将有用的CF信息编码为本地化的图表并基于这些图形提出建议。关于各种数据集的广泛实验验证了LGCF的有效性，尤其是稀疏场景。此外，经验结果表明LGCF为基于嵌入的CF模型提供了互补信息，该模型可用于提高推荐性能。

最近关于图表卷积网络（GCN）的研究表明，初始节点表示（即，第一次图卷积前的节点表示）很大程度上影响最终的模型性能。但是，在学习节点的初始表示时，大多数现有工作线性地组合了节点特征的嵌入，而不考虑特征之间的交互（或特征嵌入）。我们认为，当节点特征是分类时，例如，在许多实际应用程序中，如用户分析和推荐系统，功能交互通常会对预测分析进行重要信号。忽略它们将导致次优初始节点表示，从而削弱后续图表卷积的有效性。在本文中，我们提出了一个名为CatGCN的新GCN模型，当节点功能是分类时，为图表学习量身定制。具体地，我们将显式交互建模的两种方式集成到初始节点表示的学习中，即在每对节点特征上的本地交互建模和人工特征图上的全局交互建模。然后，我们通过基于邻域聚合的图形卷积来优化增强的初始节点表示。我们以端到端的方式训练CatGCN，并在半监督节点分类上展示它。来自腾讯和阿里巴巴数据集的三个用户分析的三个任务（预测用户年龄，城市和购买级别）的大量实验验证了CatGCN的有效性，尤其是在图表卷积之前执行特征交互建模的积极效果。

顺序推荐旨在为特定时间戳在特定时间戳提供历史行为中为用户选择最合适的项目。现有方法通常根据像马尔可夫链等转换的方法模拟用户行为序列。然而，这些方法也隐含地假设用户在不考虑用户之间的影响而彼此独立。实际上，这种影响在序列推荐中发挥着重要作用，因为用户的行为容易受其他人的影响。因此，期望聚合用户行为和用户之间的影响，这些用户在时间上演化并涉及用户和项目的异构图。在本文中，我们纳入了动态用户项异构图，提出了一种新的顺序推荐框架。结果，可以考虑历史行为以及用户之间的影响。为此，我们首先将顺序建议形式正式确定估计时间动态异构图和用户行为序列的条件概率的问题。之后，我们利用条件随机字段来聚合异构图形和用户行为以进行概率估计，并采用伪似然方法来得出易行目标函数。最后，我们提供所提出的框架的可扩展和灵活的实现。三个现实世界数据集的实验结果不仅展示了我们所提出的方法的有效性，而且还提供了一些关于顺序推荐的有洞察力的发现。

在隐性反馈推荐中，将短期偏好纳入推荐系统近年来引起了不断的关注。但是，在历史交互中的意外行为，如偶然点击一些物品，也不能反映用户固有的偏好。现有研究未能模拟意外行为的影响，从而实现劣等的推荐性能。在本文中，我们提出了一种多偏好模型（MPM）来消除意外行为的影响。 MPM首先通过细粒度的偏好模块从最近的历史交互中提取用户的即时偏好。然后，培训意外行为检测器以判断这些即时偏好是否由意外行为偏置。我们还将用户的一般偏好集成在MPM中。最后，执行输出模块以消除意外行为的影响，并集成所有信息以进行最终推荐。我们在电影的两个数据集和电子零售中进行广泛的实验，展示了我们在最先进的方法上的模型的显着改进。实验结果表明，MPM在HR @ 10和NDCG @ 10中获得了大规模的改善，平均与斯trec模型相比相对增加了3.643％和4.107％。我们在https://github.com/chenjie04/mpm/发布我们的代码。

Graph Convolution Network (GCN) has become new state-ofthe-art for collaborative filtering. Nevertheless, the reasons of its effectiveness for recommendation are not well understood. Existing work that adapts GCN to recommendation lacks thorough ablation analyses on GCN, which is originally designed for graph classification tasks and equipped with many neural network operations. However, we empirically find that the two most common designs in GCNs -feature transformation and nonlinear activation -contribute little to the performance of collaborative filtering. Even worse, including them adds to the difficulty of training and degrades recommendation performance.In this work, we aim to simplify the design of GCN to make it more concise and appropriate for recommendation. We propose a new model named LightGCN, including only the most essential component in GCN -neighborhood aggregation -for collaborative filtering. Specifically, LightGCN learns user and item embeddings by linearly propagating them on the user-item interaction graph, and uses the weighted sum of the embeddings learned at all layers as the final embedding. Such simple, linear, and neat model is much easier to implement and train, exhibiting substantial improvements (about 16.0% relative improvement on average) over Neural Graph Collaborative Filtering (NGCF) -a state-of-the-art GCN-based recommender model -under exactly the same experimental setting. Further analyses are provided towards the rationality of the simple LightGCN from both analytical and empirical perspectives. Our implementations are available in both TensorFlow

顺序推荐（SR）通过对用户在项目之间的过境方式进行建模来表征用户行为不断发展的模式。但是，简短的交互序列限制了现有SR的性能。为了解决这个问题，我们专注于本文中的跨域顺序推荐（CDSR），该建议旨在利用其他域中的信息来提高单个域的顺序建议性能。解决CDSR具有挑战性。一方面，如何保留单个领域的偏好以及整合跨域影响仍然是一个基本问题。另一方面，由于合并序列的长度有限，因此仅利用来自其他域的知识来完全解决数据稀疏问题。为了应对挑战，我们提出了DDGHM，这是CDSR问题的新型框架，其中包括两个主要模块，即双动态图形建模和混合度量训练。前者通过动态构造两级图，即局部图和全局图，捕获内域和域间顺序跃迁，并将它们与融合的细心门控机制结合在一起。后者通过采用混合度量学习来增强用户和项目表示形式，包括实现保持一致性和对比度度量的协作指标，以确保均匀性，以进一步减轻数据稀少性问题并提高预测准确性。我们在两个基准数据集上进行实验，结果证明了DDHMG的有效性。