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抖音推荐算法

• 一、广告系统中的数据流处理方法，怎么避免延迟回流问题
  延迟回流问题是指，实时系统（如广告点击预估）中，历史数据未及时更新或发生延迟，导致系统的实时预测偏离实际情况。避免延迟回流的方法有
  • 使用高效的流处理框架
    Kafka、Flink等流处理工具，确保实时性； 使用滑动窗口处理实时数据，允许系统适应一定的延迟
  • 特征工程优化
    • 消除数据泄漏
      严格限制特征只使用过去和当前的可用数据，防止数据泄露。
    • 实时与离线特征分层
      将特征分为离线特征（如用户画像、历史行为）和实时特征（如当前广告上下文、实时点击行为），根据实时性不同分阶段更新。
  • 模型训练优化
    • 使用增量学习（在线学习）
      持续训练模型，吸收最新的数据流输入；在模型训练中，为最新数据分配更高的权重，减小延迟数据对模型影响
• 二、介绍DeepFM模型
  DeepFM 是一种结合了因子分解机（FM）和深度神经网络（DNN）的模型，旨在同时捕捉特征的低阶交互和高阶非线性交互。其结构可以分为两个部分：FM 部分和 DNN 部分，最终两者的输出会结合起来进行预测。

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optimclass DeepFM(nn.Module):def __init__(self, n_features, embedding_dim, hidden_units, dropout_rate=0.5):super(DeepFM, self).__init__()self.embedding = nn.Embedding(n_features, embedding_dim)self.dnn = nn.Sequential(nn.Linear(n_features * embedding_dim, hidden_units[0]),nn.ReLU(),nn.Dropout(dropout_rate),nn.Linear(hidden_units[0], hidden_units[1]),nn.ReLU(),nn.Dropout(dropout_rate),nn.Linear(hidden_units[1], 1))# 输出层：FM 和 DNN 部分的输出拼接self.output_layer = nn.Linear(1 + 1, 1)  # FM 输出与 DNN 输出拼接def forward(self, x):# FM 部分：计算特征的二阶交互embedding_x = self.embedding(x)fm_output = torch.sum(torch.pow(torch.sum(embedding_x, dim=1), 2) - torch.sum(torch.pow(embedding_x, 2), dim=1), dim=1, keepdim=True)# DNN 部分：通过嵌入层和神经网络计算高阶特征交互x_dnn = embedding_x.view(embedding_x.size(0), -1)dnn_output = self.dnn(x_dnn)# 输出层：将 FM 和 DNN 的输出拼接起来output = self.output_layer(torch.cat([fm_output, dnn_output], dim=1))return output
# 示例
n_features = 10  # 假设有 10 个特征
embedding_dim = 5  # 每个特征的嵌入维度
hidden_units = [64, 32]  # DNN 的隐藏层大小
model = DeepFM(n_features, embedding_dim, hidden_units)
# 假设有 4 个样本，每个样本有 10 个特征
x = torch.randint(0, n_features, (4, n_features))
output = model(x)
print("DeepFM 输出:", output)

其中 fm_output = torch.sum(torch.pow(torch.sum(embedding_x, dim=1), 2) - torch.sum(torch.pow(embedding_x, 2), dim=1), dim=1, keepdim=True)这行代码计算了FM的二阶交互

• 三、多任务学习中ESSM有什么特点
  • 1.ESSM是一个典型的硬共享早期阶段共享的多任务学习模型，通过共享嵌入层和中间层来学习两个任务的共性特征
  • 2.loss函数通过加权平均等计算
    $$L=\alpha \cdot L_1+\beta \cdot L_2$$
• 四、多任务学习中MMoE（Multi-gate Mixture-of-Experts）有什么特点，如何解决不同任务的梯度冲突
  利用 专家网络（Experts） 和 任务门控（Task-specific Gates） 来共享底层特征，同时允许每个任务独立选择适合自己的特征组合，通过门控网络提供动态特征共享机制，有效缓解任务冲突
  • DWA（Dynamic Weight Average）
    DWA 动态调整每个任务的损失权重，目的是平衡任务之间的训练进度。DWA 根据任务的损失下降速率动态调整权重，鼓励更慢收敛的任务获得更多关注。
    
  • PCGrad（Project Conflicting Gradient）
    PCGrad 当两个任务的梯度方向冲突时，PCGrad 会将一个梯度在另一个梯度的正交方向上进行投影
    
  • 3.Uncertainty Weighting
    基于任务输出的不确定性调整权重，不确定性大的任务权重降低。
    
• 五、激活函数sigmoid、tanh出现梯度消失可以怎么处理
  • 1.原因分析
    
  • 2.替换其他更加稳定的激活函数
    
• 3.批归一化 (Batch Normalization)
• 4.正则化
• 5.调整学习率
• 6.残差连接
• 7.梯度裁剪 (Gradient Clipping)
  在反向传播过程中，对梯度进行裁剪，防止梯度过小或过大
  

torch.nn.utils.clip_grad_norm_ # torch中有自带的梯度剪裁方法

• 六、介绍AUC，手撕AUC
  AUC有一个常用的定义：随机从正样本和负样本中各选一个，分类器对于该正样本打分大于该负样本打分的概率。基于计算AUC的代码可以写为

def cal_auc_1(label, pred):numerator = 0    # 分子denominator = 0  # 分母for i in range(len(label) - 1):for j in range(i, len(label)):if label[i] != label[j]:denominator += 1# 统计所有正负样本对中，模型把相对位置排序正确的数量r = (label[i] - label[j]) * (pred[i] - pred[j])if r > 0:numerator += 1elif r == 0:numerator += 0.5return numerator / denominator

• 七、手撕：最大上升子序列（LIS）
  给定一个无序的整数数组，找到其中的最长严格递增子序列，并返回该子序列的长度，子序列可以不连续。这是一个经典的动态规划问题

def LIS(nums):if not nums:return 0 dp = [1] * len(nums) # dp[i] 表示以 nums[i] 为结尾的最长递增子序列长度# 遍历所有元素，计算以每个元素为结尾的最长递增子序列for i in range(1, len(nums)):for j in range(i):if nums[i] > nums[j]:dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1)return max(dp)      # 返回 dp 中的最大值，即最长递增子序列的长度