kaggle知识跟踪比赛Riiid总结

1 赛题介绍

知识跟踪，即根据学生历史学习、答题记录，预测学生能否正确回答下一题。
有3张表：
（1） 学生交互记录表：时间、userid、问题id（或者课程id）、任务id、答题答案、是否回答正确、回答上一题花费的时间、是否看了上一题的解释。1亿多条记录，近40万user。
（2） 问题详情表：问题id、bundle_id（哪些问题是一起呈现的）、正确答案、类型part、标签tag。13523个问题。
（3） 课程表：课程id、课程类型part、课程标签tag、课程主要目的描述。418个课程。

预测需要在9个小时内完成250万条记录的预测，16G的kaggle notebook内存。所以高分模型都是线下自己机器训练，而notebook上只是加载预训练模型进行预测。

逐批预测的，预测完第一批后，在预测第2批时，会知道第一批的用户预测是否正确。

2 比赛用到的模型

2.1 GDBT类

包括lightGBM、CatBoost。而XGBoost由于耗费内存较多，以及速度等原因，很少使用。lightGBM用的最大，容易上手。CatBoost可能参数不好确定，有的人用的效果还行。

该类模型，主要是找特征，找各种提分的特征，甚至上百个特征。参数微调也只能提非常小的分，如AUC 0.001。增分的办法还有就是lightGBM 堆叠，bagging多个lightGBM，能提0.002左右；或者增加训练集，从10M导100M，能提0.005左右吧。

2.2 LSTM

对每个用户的时间序列（答题记录）进行跟踪预测。

2.3 注意力机制

非自注意力机制，主要是SAKT模型。可参考我以前的文章：https://blog.youkuaiyun.com/zephyr_wang/article/details/111828319

只用了三个字段，query=问题id，key和value等于交互记录（问题、是否回答正确）。

2.4 Transformer

注意力机制对时间序列的预测很好，应该是能跟踪用户整个完整的历史情况。也只需要很少的字段。而且可以embedding更多的字段。

主要是SAINT模型，可以参考我以前的文章：
https://blog.youkuaiyun.com/zephyr_wang/article/details/109684269
https://blog.youkuaiyun.com/zephyr_wang/article/details/109731400

3 总结

各种模型都能取得高分。但是GBDT类的需要大量的特征工程，甚至上百个。而SAKT、SAINT只需要几个字段就很容易获得高分，但是要谨慎选择注意力机制的mask，比如防止看到未来数据的mask等。