Published December 2021 | Version v1
Journal article

DeepLTRS: A deep latent recommender system based on user ratings and reviews

Others:
Modèles et algorithmes pour l'intelligence artificielle (MAASAI) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Scalable and Pervasive softwARe and Knowledge Systems (Laboratoire I3S - SPARKS) ; Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Maison de la Modélisation, de la Simulation et des Interactions [Sophia-Antipolis] (MSI) ; Université Côte d'Azur (UCA)
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Mathématiques Appliquées Paris 5 (MAP5 - UMR 8145) ; Institut National des Sciences Mathématiques et de leurs Interactions (INSMI)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
ANR-19-P3IA-0002,3IA@cote d'azur,3IA Côte d'Azur(2019)

Description

We introduce a deep latent recommender system named deepLTRS in order to provide users with high quality recommendations based on observed user ratings \textit{and} texts of product reviews. The underlying motivation is that, when a user scores only a few products, the texts used in the reviews represent a significant source of information, thereby enhancing the predictive ability of the model. Our approach adopts a variational auto-encoder (VAE) architecture as a deep generative latent model for an ordinal matrix encoding ratings and a document-term matrix encoding the reviews. Taking into account both matrices as model inputs, deepLTRS uses a neural network to capture the relationship between latent factors and latent topics. Moreover, a user-majoring encoder and a product-majoring encoder are constructed to jointly capture user and product preferences. Due to the specificity of the model structure, an original row-column alternated mini-batch optimization algorithm is proposed to deal with user-product dependencies and computational burden. Numerical experiments on simulated and real-world data sets demonstrate that deepLTRS outperforms the state-of-the-art, in particular in context of extreme data sparsity.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 4, 2022
Modified:
December 1, 2023