SR-GNN

# SR-GNN 以下是本例的简要目录结构及说明： ```text . ├── README.md # 文档 ├── train.py # 训练脚本 ├── infer.py # 预测脚本 ├── network.py # 网络结构 ├── reader.py # 和读取数据相关的函数 ├── data/ ├── download.sh # 下载数据的脚本 ├── preprocess.py # 数据预处理 ``` ## 简介 SR-GNN模型的介绍可以参阅论文[Session-based Recommendation with Graph Neural Networks](https://arxiv.org/abs/1811.00855)。 本文解决的是Session-based Recommendation这一问题,过程大致分为以下四步： 是对所有的session序列通过有向图进行建模。 然后通过GNN，学习每个node（item）的隐向量表示 然后通过一个attention架构模型得到每个session的embedding 最后通过一个softmax层进行全表预测 我们复现了论文效果，在DIGINETICA数据集上P@20可以达到50.7 同时推荐用户参考[ IPython Notebook demo](https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectDetail/124382) ## 数据下载及预处理 使用[DIGINETICA](http://cikm2016.cs.iupui.edu/cikm-cup)数据集。可以按照下述过程操作获得数据集以及进行简单的数据预处理。 * Step 1: 运行如下命令,下载DIGINETICA数据集并进行预处理 ``` cd data && python download.py ``` * Step 2: 产生训练集、测试集和config文件 ``` mkdir diginetica python preprocess.py --dataset diginetica cd .. ``` 运行之后在data文件夹下会产生diginetica文件夹，里面包含config.txt、test.txt train.txt三个文件 生成的数据格式为:(session_list, label_list)。 其中session_list是一个session的列表，其中每个元素都是一个list，代表不同的session。label_list是一个列表，每个位置的元素是session_list中对应session的label。 例子：session_list=[[1,2,3], [4], [7,9]]。代表这个session_list包含3个session，第一个session包含的item序列是1,2,3，第二个session只有1个item 4，第三个session包含的item序列是7，9。 label_list = [6, 9, 1]。代表[1,2,3]这个session的预测label值应该为6，后两个以此类推。 提示： * 如果您想使用自己业务场景下的数据，只要令数据满足上述格式要求即可 * 本例中的train.txt和test.txt两个文件均为二进制文件 ## 训练 可以参考下面不同场景下的运行命令进行训练，还可以指定诸如batch_size，lr(learning rate)等参数，具体的配置说明可通过运行下列代码查看 ``` python train.py -h ``` gpu 单机单卡训练 ``` bash CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 python -u train.py --use_cuda 1 > log.txt 2>&1 & ``` gpu 单机多卡训练 ``` bash CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3 python -u train.py --use_cuda 1 > log.txt 2>&1 & ``` cpu 单机训练 ``` bash CPU_NUM=1 python -u train.py --use_cuda 0 > log.txt 2>&1 & ``` cpu 单机多CPU训练 ``` bash CPU_NUM=5 python -u train.py --use_cuda 0 > log.txt 2>&1 & ``` 值得注意的是上述单卡训练可以通过加--use_parallel 1参数使用Parallel Executor来进行加速。 ## 训练结果示例 我们在Tesla K40m单GPU卡上训练的日志如下所示(以实际输出为准) ```text W0308 16:08:24.249840 1785 device_context.cc:263] Please NOTE: device: 0, CUDA Capability: 35, Driver API Version: 9.0, Runtime API Version: 8.0 W0308 16:08:24.249974 1785 device_context.cc:271] device: 0, cuDNN Version: 7.0. 2019-03-08 16:08:38,079 - INFO - load data complete 2019-03-08 16:08:38,080 - INFO - begin train 2019-03-08 16:09:07,605 - INFO - step: 500, loss: 10.2052, train_acc: 0.0088 2019-03-08 16:09:36,940 - INFO - step: 1000, loss: 9.7192, train_acc: 0.0320 2019-03-08 16:10:08,617 - INFO - step: 1500, loss: 8.9290, train_acc: 0.1350 ... 2019-03-08 16:16:01,151 - INFO - model saved in ./saved_model/epoch_0 ... ``` ## 预测 运行如下命令即可开始预测。可以通过参数指定开始和结束的epoch轮次。 ``` CUDA_VISIBLE_DEVICES=3 python infer.py ``` ## 预测结果示例 ```text W0308 16:41:56.847339 31709 device_context.cc:263] Please NOTE: device: 0, CUDA Capability: 35, Driver API Version: 9.0, Runtime API Version: 8.0 W0308 16:41:56.847705 31709 device_context.cc:271] device: 0, cuDNN Version: 7.0. 2019-03-08 16:42:20,420 - INFO - TEST --> loss: 5.8865, Recall@20: 0.4525 2019-03-08 16:42:45,153 - INFO - TEST --> loss: 5.5314, Recall@20: 0.5010 2019-03-08 16:43:10,233 - INFO - TEST --> loss: 5.5128, Recall@20: 0.5047 ... ```