论文

利用语言模型实现推理引导协同过滤的可解释推荐

Reasoning-guided Collaborative Filtering with Language Models for Explainable Recommendation

上下文与知识上下文工程

摘要

大语言模型(LLM)在可解释推荐系统中展现出潜力,但忽视了协同信号,而主流方法将推荐与解释视为相互分离的任务,导致内存占用。我们提出RGCF-XRec,一个混合框架,它将推理引导的协同过滤(CF)知识引入语言模型,以单步交付可解释的序列推荐。理论依据和实证结果表明,RGCF-XRec相较领先的CF感知LLM方法具有三个关键优点:(1)通过上下文提示对CF知识进行推理引导增强,以发现潜在偏好和可解释的推理路径;(2)基于连贯性、完整性、相关性和一致性四个维度的高效评分机制,以缓解含噪的CF推理轨迹并保留高质量解释;(3)统一的表示学习网络,编码协同信号与语义信号,使结构化提示能够对LLM进行条件化以实现可解释序列推荐。RGCF-XRec在共含642,503条用户-物品交互的Amazon数据集Sports、Toys和Beauty上展现出一致改进。它在Sports上将HR@10提升7.38%,在Toys上提升4.59%,ROUGE-L则分别提升8.02%和3.49%。它缩小了冷热启动性能差距,在冷启动和暖启动场景中分别取得14.5%和11.9%的总体增益,并在Beauty和Toys上将零样本HR@5分别提升18.54%和23.16%,凸显了有效的泛化能力与鲁棒性。此外,RGCF-XRec凭借轻量级LLaMA 3.2-3B主干实现了训练效率,确保了面向真实世界应用的可扩展性。

利用语言模型实现推理引导协同过滤的可解释推荐
图1:提出的RGCF-XRec在三个概念层上的总体工作流。在表示层(Representation layer),冻结的CF和文本编码模型提取行为知识和语义知识(CF增强)。融合与投影层训练一个统一投影网络,使用模态特定的编码器/解码器对齐协同与语义物品空间,并采用三个投影MLP将用户表示、统一物品嵌入以及离线的、经质量过滤的上下文CoT转换为LLM token以构建提示。最后,生成层使用冻结的LLM联合执行下一物品预测和解释生成。