learning to rank

本文介绍了LearningtoRank的基本概念及应用,详细探讨了RankBoost算法,并提供了Bing搜索的相关数据集供读者实践使用。
目 录 第一章 引言 1 1.1 图像质量评价的定义 1 1.2 研究对象 1 1.3 方法分类 2 1.4 研究意义 3 第二章 历史发展和研究现状 4 2.1 基于手工特征提取的图像质量评价 4 2.1.1 基于可视误差的“自底向上”模型 4 2.1.1.1 Daly模型 4 2.1.1.2 Watson’s DCT模型 5 2.1.1.3 存在的问题 5 2.1.2 基于HVS的“自顶向下”模型 5 2.1.2.1 结构相似性方法 6 2.1.2.2 信息论方法 8 2.1.2.3 存在的问题 9 2.2 基于深度学习的图像质量评价 10 2.2.1 CNN模型 10 2.2.2 多任务CNN模型 12 2.2.3 研究重点 15 第三章 图像质量评价数据集和性能指标 16 3.1 图像质量评价数据集简介 16 3.2 图像质量评价模型性能指标 17 第四章 总结与展望 19 4.1 归纳总结 19 4.2 未来展望 19 参考文献 21 第一章 引言 随着现代科技的发展,诸如智能手机,平板电脑和数码相机之类的消费电子产品快速普及,已经产生了大量的数字图像。作为一种更自然的交流方式,图像中的信息相较于文本更加丰富。信息化时代的到来使图像实现了无障碍传输,图像在现代社会工商业的应用越来越广泛和深入,是人们生活中最基本的信息传播手段,也是机器学习的重要信息源。 图像质量是图像系统的核心价值,此外,它也是图像系统技术水平的最高层次。但是,对图像的有损压缩、采集和传输等过程会很容易导致图像质量下降的问题。例如:在拍摄图像过程中,机械系统的抖动、光学系统的聚焦模糊以及电子系统的热噪声等都会造成图像不够清晰;在图像存储和传输过程中,由于庞大的数据量和有限通讯带宽的矛盾,图像需要进行有损压缩编码,这也会导致振铃效应、模糊效应和块效应等图像退化现象的出现。所以,可以说图像降质在图像系统的各个层面都会很频繁地出现,对图像质量作出相应的客观评价是十分重要且有意义的。为了满足用户在各种应用中对图像质量的要求,也便于开发者们维持、控制和强化图像质量,图像质量评价(Image Quality Assessment,IQA)是一种对图像所受到的质量退化进行辨识和量化的
<think>嗯,用户想要深入了解Learning to Rank(LTR)技术。从用户的问题来看,ta需要详细的解析,而不仅仅是基础定义。用户之前已经接触过LTR的一些比喻性解释(比如裁判打分的类比)和分类框架(如Pointwise方法),现在需要更系统的技术剖析。 用户可能正在研究搜索算法或推荐系统,因为LTR在这两个领域应用最广泛。考虑到ta引用的资料中包含PRank算法实现和梯度下降等关键词,用户或许有工程实现需求,但当前问题更偏向理论理解。需要特别注意:用户提供的引用[3]里有中文综述文献和开源项目链接,说明ta可能更倾向中文资料和实操资源。 在组织回答时,我会先建立认知框架:从核心任务定义出发,延伸到具体算法分类,再补充实际应用场景。对于算法分类部分,Pointwise/Pairwise/Listwise的对比必须清晰,这是LTR最关键的划分维度。用户引用的资料[2]提到PRank算法,可以顺势列举典型算法增强说服力,但不宜过度展开具体公式以免偏离概述性质。 特别注意要强调LTR与传统排序的本质差异——基于机器学习自动学习排序规则,这点在引用[1]的裁判比喻中已有体现,需进一步升华。最后的应用场景部分,用户引用的资料[3]提到信息检索,可补充推荐系统和广告排名等延伸场景,帮助用户建立技术落地认知。 潜在风险是技术细节的深度把控。用户要求"详细解析",但未说明是架构级还是数学级深度。从ta提供的参考资料判断,应以架构和流程说明为主,数学表达仅保留最核心的损失函数示例(如Pairwise的 pairwise loss)。所有公式必须严格遵守系统指令的LaTeX格式要求,行内公式如$y_i$用$包裹,独立公式如损失函数单独成段。 最后生成的问题需引导用户向技术深水区探索:模型评估指标(NDCG等)和工业级优化(LambdaMART)是自然延伸方向,这也符合引用[3]中LambdaLoss框架的线索。 </think>以下是对Learning to Rank(LTR)技术的系统解析,结合其核心概念、算法分类、实现流程和应用场景: --- ### **一、Learning to Rank核心定义** LTR是**利用机器学习技术解决排序问题**的方法,核心任务是为一组文档(网页/商品等)针对特定查询预测**相关性得分**,并按得分排序。与传统规则排序(如TF-IDF)的本质区别在于:**LTR通过训练数据自动学习排序规则**,类似“裁判通过观察历史比赛数据制定评分标准”[^1][^2]。 --- ### **二、技术原理与算法分类** #### 1. **输入输出结构** - **输入**:三元组 $(q, d, f)$ - $q$:用户查询(如搜索词) - $d$:待排序文档(如搜索结果) - $f$:特征向量(如点击率、文本匹配度、页面权威性) - **输出**:文档 $d$ 相对于查询 $q$ 的**相关性得分 $s$** 最终排序:$ \text{Rank}(d) = \text{argsort}(s_1, s_2, ..., s_n)$ #### 2. **三大算法范式** | **类型** | **原理** | **代表算法** | **特点** | |----------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------------------|------------------------------| | **Pointwise** | 将排序问题转化为**单文档分类/回归**,直接预测每个文档的得分 | PRank, 线性回归 | 实现简单,忽略文档间相对关系 | | **Pairwise** | 转化为**文档对顺序判断**,学习两个文档的相对顺序 | RankNet, RankSVM | 关注局部顺序,抗噪声强 | | **Listwise** | 直接优化**整个文档列表的排序质量**,匹配理想排序分布 | ListNet, LambdaMART | 全局最优,计算复杂度高 | > **关键公式示例(Pairwise损失函数)**: > $$ > \mathcal{L} = \sum_{(i,j) \in P} \max(0, 1 - (s_i - s_j) \cdot y_{ij}) > $$ > 其中 $P$ 是文档对集合,$y_{ij}=1$ 表示文档 $i$ 应排在 $j$ 之前[^2][^3]。 --- ### **三、实现流程与技术要点** 1. **特征工程** - 构造**查询-文档匹配特征**:BM25相似度、查询词覆盖度 - 引入**上下文特征**:用户历史点击、文档权威性(PageRank等) 2. **模型训练** ```python # 伪代码:基于Pairwise的训练框架 for (query, doc_pairs) in training_data: for (doc_i, doc_j) in doc_pairs: score_i = model(features_i) # 模型预测得分 score_j = model(features_j) loss = max(0, 1 - (score_i - score_j)) # RankSVM损失 update_model_gradients(loss) # 梯度更新 ``` 3. **评估指标** - **NDCG@K**:加权折扣累积增益,强调Top结果质量 $$ \text{NDCG}@K = \frac{1}{Z} \sum_{i=1}^K \frac{2^{rel_i} - 1}{\log_2(i+1)} $$ - **MAP**(平均精度均值):综合查全率与查准率 --- ### **四、应用场景** 1. **搜索引擎**:Google/Bing的核心排序层,优化网页结果[^1] 2. **推荐系统**:电商商品排序(如淘宝“猜你喜欢”) 3. **广告竞价**:CTR预估与广告位联合排序 4. **问答系统**:答案相关性排序(如ChatGPT的候选答案筛选) --- ### **五、技术演进与挑战** - **前沿方向**: - 结合深度学习的Listwise方法(如DLCM, SetRank) - 多目标优化:同时优化点击率、停留时长、转化率 - **挑战**: - 数据稀疏性(长尾查询缺乏训练样本) - 在线学习与动态场景适配[^3][^8] ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值