DeepCTR项目常见问题解答与技术指南
前言
DeepCTR是一个基于深度学习的点击率预测工具库,它集成了多种先进的深度CTR模型,如DeepFM、AFM等。本文将针对使用DeepCTR过程中常见的技术问题,提供详细的解决方案和最佳实践指南。
模型保存与加载
在DeepCTR中,模型的保存与加载遵循Keras的标准方式,但需要注意一些特殊处理:
权重保存与加载
# 创建DeepFM模型
model = DeepFM()
# 保存权重
model.save_weights('DeepFM_w.h5')
# 加载权重
model.load_weights('DeepFM_w.h5')
完整模型保存与加载
完整模型保存需要特别注意自定义层的处理:
from tensorflow.python.keras.models import save_model, load_model
from deepctr.layers import custom_objects
# 保存完整模型
model = DeepFM()
save_model(model, 'DeepFM.h5')
# 加载完整模型时需要传入custom_objects参数
model = load_model('DeepFM.h5', custom_objects)
学习率设置与早停机制
Keras风格模型设置
from tensorflow.python.keras.optimizers import Adam, Adagrad
from tensorflow.python.keras.callbacks import EarlyStopping
# 创建模型并设置优化器
model = deepctr.models.DeepFM(linear_feature_columns, dnn_feature_columns)
model.compile(Adagrad(0.1024), 'binary_crossentropy', metrics=['binary_crossentropy'])
# 设置早停机制
es = EarlyStopping(monitor='val_binary_crossentropy')
history = model.fit(model_input, data[target].values,
batch_size=256, epochs=10, verbose=2,
validation_split=0.2, callbacks=[es])
Estimator风格模型设置
import tensorflow as tf
from deepctr.estimator import DeepFMEstimator
# 分别设置线性部分和DNN部分的优化器
model = DeepFMEstimator(linear_feature_columns, dnn_feature_columns, task='binary',
linear_optimizer=tf.train.FtrlOptimizer(0.05),
dnn_optimizer=tf.train.AdagradOptimizer(0.1))
AFM模型注意力权重获取
AFM(Attention Factorization Machine)模型中的特征交互注意力权重可以按以下方式提取:
import itertools
from tensorflow.python.keras.models import Model
from tensorflow.python.keras.layers import Lambda
# 训练AFM模型
model = AFM(linear_feature_columns, dnn_feature_columns)
model.fit(model_input, target)
# 构建注意力权重提取模型
afmlayer = model.layers[-3]
afm_weight_model = Model(model.input,
outputs=Lambda(lambda x: afmlayer.normalized_att_score)(model.input))
# 获取所有样本的注意力权重
attentional_weights = afm_weight_model.predict(model_input, batch_size=4096)
# 获取特征交互对
feature_names = get_feature_names(dnn_feature_columns)
feature_interactions = list(itertools.combinations(feature_names, 2))
嵌入向量提取方法
从DeepFM等模型中提取嵌入向量:
feature_columns = [SparseFeat('user_id',120), SparseFeat('item_id',60), SparseFeat('cate_id',60)]
def get_embedding_weights(dnn_feature_columns, model):
embedding_dict = {}
for fc in dnn_feature_columns:
if hasattr(fc, 'embedding_name'):
name = fc.embedding_name if fc.embedding_name is not None else fc.name
embedding_dict[name] = model.get_layer("sparse_emb_"+name).get_weights()[0]
return embedding_dict
# 获取嵌入向量字典
embedding_dict = get_embedding_weights(feature_columns, model)
# 提取特定特征的嵌入向量
user_id_emb = embedding_dict['user_id']
item_id_emb = embedding_dict['item_id']
处理密集特征输入
在模型中添加密集特征向量输入:
from deepctr.feature_column import SparseFeat, DenseFeat
import numpy as np
# 定义特征列,包含稀疏特征和密集特征
feature_columns = [SparseFeat('user_id',120),
SparseFeat('item_id',60),
DenseFeat("pic_vec",5)]
# 准备输入数据
user_id = np.array([[1],[0],[1]])
item_id = np.array([[30],[20],[10]])
pic_vec = np.array([[0.1,0.5,0.4,0.3,0.2],
[0.1,0.5,0.4,0.3,0.2],
[0.1,0.5,0.4,0.3,0.2]])
label = np.array([1,0,1])
model_input = {'user_id':user_id, 'item_id':item_id, 'pic_vec':pic_vec}
# 构建并训练模型
model = DeepFM(feature_columns, feature_columns)
model.compile('adagrad', 'binary_crossentropy')
model.fit(model_input, label)
预训练嵌入权重初始化与冻结
使用预训练权重初始化嵌入层并冻结训练:
import tensorflow as tf
# 准备预训练权重
pretrained_item_weights = np.random.randn(60,4)
pretrained_weights_initializer = tf.initializers.constant(pretrained_item_weights)
# 定义特征列,设置初始化器和trainable=False
feature_columns = [SparseFeat('user_id',120),
SparseFeat('item_id',60, embedding_dim=4,
embeddings_initializer=pretrained_weights_initializer,
trainable=False)]
# 准备输入数据
user_id = np.array([[1],[0],[1]])
item_id = np.array([[30],[20],[10]])
label = np.array([1,0,1])
model_input = {'user_id':user_id, 'item_id':item_id}
# 构建并训练模型
model = DeepFM(feature_columns, feature_columns)
model.compile('adagrad', 'binary_crossentropy')
model.fit(model_input, label)
GPU加速使用指南
单GPU使用
安装GPU版本:
pip install deepctr[gpu]
多GPU使用
对于TensorFlow 1.4及以上版本,可以通过以下方式实现多GPU训练:
- 创建镜像策略
- 在策略范围内构建模型
- 使用数据并行训练
具体实现可参考官方多GPU示例代码。
总结
本文详细介绍了DeepCTR使用过程中的常见问题及解决方案,包括模型保存加载、参数设置、特征处理等关键技术点。掌握这些技巧将帮助您更高效地使用DeepCTR构建点击率预测模型。在实际应用中,建议根据具体业务场景选择合适的模型结构和参数配置。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考