特征交叉02 DCN 深度交叉网络

DCN可以用来排序或者召回。

召回:

双塔模型是一种框架,不是具体的神经网络,两个塔可以用任意的神经网络结构,最简单的结构是全连接网络,DCN效果比全连接好。

多目标排序模型

MMOE排序模型

交叉层:

hadamard 乘积是逐元素相乘。参数都在全连接层。

X0 是神经网络最底层的输入,xi是第i层的输入。矩阵w和向量b是全连接层的参数,这个交叉层的全部参数需要再训练中用梯度去更新。

把输入和输出相加,就是跳跃连接,是深度学习中的常用技巧,可以防止梯度消失。

每个交叉层的输入输出都是向量,且维数相同。

交叉网络

深度交叉网络 :

将普通的交叉网络和全连接层结合起来

可以代替召回和排序中的全连接网络,变得更准确。

<think>好的,我现在需要处理用户关于深度特征交叉网络(DeepFeature CrossNetwork)在Python中的实现方法或代码示例的请求。首先,我得确认用户的需求是什么。他们可能是在寻找如何用Python构建这样的网络,可能涉及到深度学习框架,比如TensorFlow或PyTorch。接下来,我需要回忆深度特征交叉网络的结构和原理。深度特征交叉网络,通常被称为DCN(Deep& CrossNetwork),结合了深度神经网络交叉网络,用于自动学习特征的高阶交叉。这种结构在推荐系统和CTR预测中比较常见。用户可能需要了解如何实现交叉层部分,以及如何将其与深度网络结合。 接下来,我需要考虑用户可能的背景。他们可能已经有一定的深度学习基础,但对具体实现细节不熟悉。因此,回答中需要提供清晰的代码示例,并解释关键部分。同时,用户可能希望使用流行的库,比如TensorFlow或Keras,所以示例代码应该基于这些框架。然后,我需要确保代码符合用户的要求。例如,交叉网络部分需要实现多阶的特征交叉,这可能涉及到自定义层。在TensorFlow中,可以通过继承Layer类来实现。我需要写出一个CrossNetwork类,并解释其参数,比如层数和正则化强度。同时,深度部分可以用全连接层堆叠而成,这部分相对标准,但需要与交叉网络结合。另外,用户可能需要了解如何将这两部分的输出结合起来,比如拼接后输入到最终的预测层。因此,代码示例中应该包括模型构建的步骤,展示交叉网络深度网络的并行处理,以及合并后的逻辑回归或softmax层。 同时,我需要考虑用户可能遇到的常见问题,比如过拟合,所以在示例中加入正则化项,如L2正则化,并提到可以调整的参数,如层数和单元数。此外,数据预处理部分可能也是用户需要的,但用户的问题更侧重于网络结构,所以可能简要提及特征嵌入的重要性,尤其是对于类别特征的处理。 最后,生成的相关问题需要与DCN相关,可能涉及与其他模型的比较、调参技巧、应用场景以及特征工程等。这些问题可以帮助用户进一步探索和理解DCN的不同方面。在编写过程中,要确保使用正确的LaTeX格式,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,并且正确引用之前提到的参考文献,尽管用户提供的引用可能与当前主题无关,但需要根据情况调整。例如,用户提供的引用[2]提到TVM和代码生成,这可能与模型优化相关,但当前问题更关注实现,所以引用可能不直接相关,但可以忽略。 总结步骤:解释DCN结构,提供代码示例(包括交叉网络层和模型整合),说明关键点,然后生成相关问题。</think>### 深度特征交叉网络DCN)实现方法 深度特征交叉网络(Deep & Cross Network)通过显式特征交叉深度网络结合提升模型表达能力。以下是基于TensorFlow/Keras的实现示例: #### 1. 交叉网络层实现 ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras.layers import Layer class CrossNetwork(Layer): def __init__(self, num_layers=3, l2_reg=0.01): super(CrossNetwork, self).__init__() self.num_layers = num_layers self.kernels = [tf.keras.layers.Dense(1, kernel_regularizer=tf.keras.regularizers.l2(l2_reg)) for _ in range(num_layers)] def call(self, inputs): x = x0 = inputs # 输入特征维度为(batch_size, dim) for kernel in self.kernels: x = x0 * kernel(x) + x # 交叉公式:$x_{l+1} = x_0 \odot (W_l x_l + b_l) + x_l$ return x ``` #### 2. 完整模型架构 ```python def build_dcn(input_dim, emb_dims, cross_layers=3, deep_layers=[256, 128]): # 输入层(数值特征 + 类别特征嵌入) inputs = tf.keras.Input(shape=(input_dim,)) # 交叉网络部分 cross_output = CrossNetwork(num_layers=cross_layers)(inputs) # 深度网络部分 deep_output = inputs for units in deep_layers: deep_output = tf.keras.layers.Dense(units, activation='relu')(deep_output) # 联合输出 combined = tf.keras.layers.concatenate([cross_output, deep_output]) outputs = tf.keras.layers.Dense(1, activation='sigmoid')(combined) return tf.keras.Model(inputs, outputs) ``` #### 3. 关键实现细节 - **特征嵌入**:类别特征需先通过`Embedding`层转换为稠密向量(示例中省略) - **交叉阶数**:通过`cross_layers`参数控制交叉次数(如3层对应4阶交叉) - **正则化**:使用L2正则化防止过拟合,可通过`l2_reg`参数调整 - **计算复杂度**:交叉网络复杂度为$O(d \times L)$,其中$d$为特征维度,$L$为交叉层数[^1]
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