# 论文学习笔记:Leveraging Meta-path based Context for Top-N Recommendation with A Neural Co-Attention Mode


以往的基于HIN的推荐模型存在两个不足。几乎不学习路径或者元路径的显式表达;只考虑user-item交互,而忽视了元路径与涉及到的user-item pair之间的相互影响。本文是来自KDD 2018的工作,不仅学习user和item的表达,还显式的表示user-item的基于元路径的上下文信息,并且提出co-attention机制来相互促进,改善三者的表达效果。

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预备知识

隐式反馈:存在n个users U={ u1,...,un}\mathcal{U}=\{u_1,...,u_n\}U={ u1,...,un}和m个items I={ i1,...,im}\mathcal{I}= \{i_1,...,i_m\}I={ i1,...,im},定义隐式反馈矩阵R∈Rn×mR \in \mathbb{R}^{n\times m}RRn×m的元素ru,ir_{u,i}ru,i,代表用户u和物品i之间是否有交互。当ru,i=1r_{u,i}=1r

PixMamba 是一种基于状态空间模型(State Space Models, SSMs)的新型网络架构,专门设计用于高效处理高分辨率图像任务。在水下图像增强的应用中,PixMamba 利用了其双级架构(dual-level architecture),结合了局部特征提取与全局上下文建模的优势,从而在复杂水下场景中实现高质量的图像恢复和增强。 ### 技术实现细节 #### 1. **状态空间模型(SSM)的引入** PixMamba 的核心在于采用了改进的状态空间模型来替代传统的卷积操作。相比于传统的卷积神经网络(CNNs),SSMs 能够更有效地捕捉长距离依赖关系,并且在处理高分辨率图像时具有更高的计算效率[^1]。这种特性使得 PixMamba 在水下图像增强任务中能够更好地处理模糊、颜色失真和低对比度等问题。 #### 2. **双级架构设计** PixMamba 的双级架构包括两个主要部分: - **局部特征提取模块**:该模块负责从输入图像中提取局部纹理和边缘信息,通常采用轻量级的卷积结构进行快速特征提取。 - **全局上下文建模模块**:该模块利用状态空间模型对提取的局部特征进行进一步处理,以获取更广泛的上下文信息。这种全局建模能力有助于增强图像中的大范围结构信息,如水下物体的整体轮廓和背景细节[^1]。 #### 3. **自适应特征融合机制** 为了提升增强效果,PixMamba 引入了一种自适应特征融合机制,将局部特征和全局特征进行有效融合。这种机制能够根据图像内容动态调整不同层次特征的权重,从而在保留细节的同时增强整体视觉效果[^1]。 #### 4. **多尺度增强策略** 水下图像通常存在多种退化因素,如散射、吸收和噪声等。PixMamba 通过多尺度增强策略来应对这些问题。具体来说,网络会分别在多个尺度上进行增强操作,然后将结果进行整合,以确保最终输出图像在各个尺度上都具有良好的清晰度和色彩还原能力[^1]。 #### 5. **端到端训练框架** PixMamba 采用端到端的方式进行训练,使用标准的损失函数(如 L1 损失或感知损失)来优化模型参数。此外,还可以引入对抗训练机制(如 GANs)来进一步提升生成图像的真实感和细节质量[^1]。 ### 实验结果与性能 在多个水下图像增强数据集上的实验表明,PixMamba 在主观视觉效果和客观指标(如 PSNR 和 SSIM)上均优于现有方法。尤其在处理高分辨率图像时,PixMamba 展现出显著的计算效率优势,能够在保证图像质量的同时实现快速推理[^1]。 ### 示例代码片段 以下是一个简化的 PixMamba 架构示意图: ```python class PixMamba(nn.Module): def __init__(self, in_channels=3, out_channels=3): super(PixMamba, self).__init__() self.local_branch = LocalFeatureExtractor(in_channels) self.global_branch = GlobalContextModeler() self.fusion = AdaptiveFusionModule() self.reconstruction = ReconstructionHead(out_channels) def forward(self, x): local_feat = self.local_branch(x) global_feat = self.global_branch(local_feat) fused_feat = self.fusion(local_feat, global_feat) enhanced_image = self.reconstruction(fused_feat) return enhanced_image ``` ###
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