With the growth of high-dimensional sparse data in web-scale recommender systems, the computational cost to learn high-order feature interaction in CTR prediction task largely increases, which limits the use of high-order interaction models in real industrial applications. Some recent knowledge distillation based methods transfer knowledge from complex teacher models to shallow student models for accelerating the online model inference. However, they suffer from the degradation of model accuracy in knowledge distillation process. It is challenging to balance the efficiency and effectiveness of the shallow student models. To address this problem, we propose a Directed Acyclic Graph Factorization Machine (KD-DAGFM) to learn the high-order feature interactions from existing complex interaction models for CTR prediction via Knowledge Distillation. The proposed lightweight student model DAGFM can learn arbitrary explicit feature interactions from teacher networks, which achieves approximately lossless performance and is proved by a dynamic programming algorithm. Besides, an improved general model KD-DAGFM+ is shown to be effective in distilling both explicit and implicit feature interactions from any complex teacher model. Extensive experiments are conducted on four real-world datasets, including a large-scale industrial dataset from WeChat platform with billions of feature dimensions. KD-DAGFM achieves the best performance with less than 21.5% FLOPs of the state-of-the-art method on both online and offline experiments, showing the superiority of DAGFM to deal with the industrial scale data in CTR prediction task. Our implementation code is available at: https://github.com/RUCAIBox/DAGFM.

因子化机器（FM）是在处理高维稀疏数据时建模成对（二阶）特征交互的普遍存在方法。然而，一方面，FM无法捕获患有组合扩展的高阶特征相互作用，另一方面，考虑每对特征之间的相互作用可能引入噪声和降低预测精度。为了解决问题，我们通过在图形结构中自然表示特征来提出一种新颖的方法图形因子分子机器（GraphFM）。特别地，设计了一种新颖的机制来选择有益特征相互作用，并将它们装配为特征之间的边缘。然后我们所提出的模型将FM的交互功能集成到图形神经网络（GNN）的特征聚合策略中，可以通过堆叠图层模拟图形结构特征上的任意顺序特征交互。关于若干现实世界数据集的实验结果表明了我们提出的方法的合理性和有效性。

特征交互已被识别为机器学习中的一个重要问题，这对于点击率（CTR）预测任务也是非常重要的。近年来，深度神经网络（DNN）可以自动从原始稀疏功能中学习隐式非线性交互，因此已广泛用于工业CTR预测任务。然而，在DNN中学到的隐式特征交互不能完全保留原始和经验特征交互的完整表示容量（例如，笛卡尔产品）而不会损失。例如，简单地尝试学习特征A和特征B <A，B>作为新特征的显式笛卡尔产品表示可以胜过先前隐式功能交互模型，包括基于分解机（FM）的模型及其变体。在本文中，我们提出了一个共同行动网络（CAN），以近似于显式成对特征交互，而不会引入太多的附加参数。更具体地，给出特征A及其相关的特征B，通过学习两组参数来建模它们的特征交互：1）嵌入特征A和2）以表示特征B的多层Perceptron（MLP）。近似通过通过特征B的MLP网络传递特征A的嵌入可以获得特征交互。我们将这种成对特征交互作为特征合作，并且这种共动网单元可以提供拟合复合物的非常强大的容量功能交互。公共和工业数据集的实验结果表明，可以优于最先进的CTR模型和笛卡尔产品方法。此外，可以在阿里巴巴的显示广告系统中部署，获得12 \％的CTR和8 \％关于每个Mille（RPM）的收入，这是对业务的巨大改进。

Learning feature interactions is the key to success for the large-scale CTR prediction and recommendation. In practice, handcrafted feature engineering usually requires exhaustive searching. In order to reduce the high cost of human efforts in feature engineering, researchers propose several deep neural networks (DNN)-based approaches to learn the feature interactions in an end-to-end fashion. However, existing methods either do not learn both vector-wise interactions and bit-wise interactions simultaneously, or fail to combine them in a controllable manner. In this paper, we propose a new model, xDeepInt, based on a novel network architecture called polynomial interaction network (PIN) which learns higher-order vector-wise interactions recursively. By integrating subspace-crossing mechanism, we enable xDeepInt to balance the mixture of vector-wise and bit-wise feature interactions at a bounded order. Based on the network architecture, we customize a combined optimization strategy to conduct feature selection and interaction selection. We implement the proposed model and evaluate the model performance on three real-world datasets. Our experiment results demonstrate the efficacy and effectiveness of xDeepInt over state-of-the-art models. We open-source the TensorFlow implementation of xDeepInt: https://github.com/yanyachen/xDeepInt.

由于学术和工业领域的异质图无处不在，研究人员最近提出了许多异质图神经网络（HGNN）。在本文中，我们不再采用更强大的HGNN模型，而是有兴趣设计一个多功能的插件模块，该模块解释了从预先训练的HGNN中提取的关系知识。据我们所知，我们是第一个在异质图上提出高阶（雇用）知识蒸馏框架的人，无论HGNN的模型体系结构如何，它都可以显着提高预测性能。具体而言，我们的雇用框架最初执行一阶节点级知识蒸馏，该蒸馏曲线及其预测逻辑编码了老师HGNN的语义。同时，二阶关系级知识蒸馏模仿了教师HGNN生成的不同类型的节点嵌入之间的关系相关性。在各种流行的HGNN模型和三个现实世界的异质图上进行了广泛的实验表明，我们的方法获得了一致且相当大的性能增强，证明了其有效性和泛化能力。

知识蒸馏最近成为一种流行的技术，以改善卷积神经网络的模型泛化能力。然而，它对图形神经网络的影响小于令人满意的，因为图形拓扑和节点属性可能以动态方式改变，并且在这种情况下，静态教师模型引导学生培训不足。在本文中，我们通过在在线蒸馏时期同时培训一组图形神经网络来解决这一挑战，其中组知识发挥作用作为动态虚拟教师，并且有效地捕获了图形神经网络的结构变化。为了提高蒸馏性能，在学生之间转移两种知识，以增强彼此：在图形拓扑和节点属性中反映信息的本地知识，以及反映课程预测的全局知识。随着香草知识蒸馏等，在利用有效的对抗性循环学习框架，将全球知识与KL分歧转移。广泛的实验验证了我们提出的在线对抗蒸馏方法的有效性。

图形神经网络（GNN）已被广泛用于建模图形结构化数据，这是由于其在广泛的实用应用中令人印象深刻的性能。最近，GNNS的知识蒸馏（KD）在图形模型压缩和知识转移方面取得了显着进步。但是，大多数现有的KD方法都需要大量的真实数据，这些数据在实践中不容易获得，并且可能排除其在教师模型对稀有或难以获取数据集培训的情况下的适用性。为了解决这个问题，我们提出了第一个用于图形结构化数据（DFAD-GNN）的无数据对抗知识蒸馏的端到端框架。具体而言，我们的DFAD-GNN采用生成性对抗网络，主要由三个组成部分组成：预先训练的教师模型和学生模型被视为两个歧视者，并利用生成器来衍生训练图来从教师模型进入学生模型。在各种基准模型和六个代表性数据集上进行的广泛实验表明，我们的DFAD-GNN在图形分类任务中显着超过了最新的无数据基线。

深度学习的巨大成功主要是由于大规模的网络架构和高质量的培训数据。但是，在具有有限的内存和成像能力的便携式设备上部署最近的深层模型仍然挑战。一些现有的作品通过知识蒸馏进行了压缩模型。不幸的是，这些方法不能处理具有缩小图像质量的图像，例如低分辨率（LR）图像。为此，我们采取了开创性的努力，从高分辨率（HR）图像到达将处理LR图像的紧凑型网络模型中学习的繁重网络模型中蒸馏有用的知识，从而推动了新颖的像素蒸馏的当前知识蒸馏技术。为实现这一目标，我们提出了一名教师助理 - 学生（TAS）框架，将知识蒸馏分解为模型压缩阶段和高分辨率表示转移阶段。通过装备新颖的特点超分辨率（FSR）模块，我们的方法可以学习轻量级网络模型，可以实现与重型教师模型相似的准确性，但参数更少，推理速度和较低分辨率的输入。在三个广泛使用的基准，\即，幼崽200-2011，Pascal VOC 2007和ImageNetsub上的综合实验证明了我们方法的有效性。

在多种方式知识蒸馏研究的背景下，现有方法主要集中在唯一的学习教师最终产出问题。因此，教师网络与学生网络之间存在深处。有必要强制学生网络来学习教师网络的模态关系信息。为了有效利用从教师转移到学生的知识，采用了一种新的模型关系蒸馏范式，通过建模不同的模态之间的关系信息，即学习教师模级克矩阵。

点击率（CTR）预测旨在估算用户单击项目的可能性，是在线广告的重要组成部分。现有方法主要尝试从用户的历史行为中挖掘用户兴趣，这些行为包含用户直接交互的项目。尽管这些方法取得了长足的进步，但通常会受到推荐系统的直接曝光和不活动相互作用的限制，因此无法挖掘所有潜在的用户利益。为了解决这些问题，我们提出了基于邻居相互作用的CTR预测（NI-CTR），该预测在异质信息网络（HIN）设置下考虑此任务。简而言之，基于邻居相互作用的CTR预测涉及HIN目标用户项目对的本地邻域以预测其链接。为了指导当地社区的表示形式，我们从显式和隐性的角度考虑了本地邻里节点之间的不同类型的相互作用，并提出了一种新颖的图形掩盖变压器（GMT），以有效地将这些类型的交互结合到为目标用户项目对生成高度代表性的嵌入。此外，为了提高针对邻居采样的模型鲁棒性，我们在嵌入邻里的嵌入式上执行了一致性正规化损失。我们对数百万个实例进行了两个现实世界数据集进行了广泛的实验，实验结果表明，我们所提出的方法的表现明显优于最先进的CTR模型。同时，全面的消融研究验证了我们模型每个组成部分的有效性。此外，我们已经在具有数十亿用户的微信官方帐户平台上部署了此框架。在线A/B测试表明，针对所有在线基线的平均CTR改进为21.9。

在本文中，我们考虑点击率（CTR）预测问题。因子化机器及其变体考虑配对特征交互，但通常我们不会由于高时间复杂度而使用FM进行高阶功能交互。鉴于许多领域的深度神经网络（DNN）的成功，研究人员提出了几种基于DNN的模型来学习高阶功能交互。已广泛用于从功能嵌入到最终登录的功能嵌入的可靠映射，从而广泛使用多层。在本文中，我们的目标是更多地探索这些高阶功能的交互。然而，高阶特征互动值得更加关注和进一步发展。灵感来自计算机愿景中密集连接的卷积网络（DENSENET）的巨大成就，我们提出了一种新颖的模型，称为殷勤基于DENENET的分解机（ADNFM）。 ADNFM可以通过使用前馈神经网络的所有隐藏层作为隐式的高阶功能来提取更全面的深度功能，然后通过注意机制选择主导特征。此外，使用DNN的隐式方式的高阶交互比以明确的方式更具成本效益，例如在FM中。两个真实数据集的广泛实验表明，所提出的模型可以有效地提高CTR预测的性能。

在点击率（CTR）预测方案中，用户的顺序行为很好地利用来捕获最近文献中的用户兴趣。然而，尽管正在广泛研究，但这些顺序方法仍然存在三个限制。首先，现有方法主要利用对用户行为的注意，这并不总是适用于CTR预测，因为用户经常点击与任何历史行为无关的新产品。其次，在真实场景中，很久以前存在许多具有运营的用户，但最近的次数相对不活跃。因此，难以通过早期行为精确地捕获用户的当前偏好。第三，不同特征子空间中用户历史行为的多个表示主要被忽略。为了解决这些问题，我们提出了一种多互动关注网络（Mian），全面提取各种细粒度特征之间的潜在关系（例如，性别，年龄和用户档案）。具体而言，MIAN包含多交互式层（MIL），其集成了三个本地交互模块，通过顺序行为捕获用户偏好的多个表示，并同时利用细粒度的用户特定的以及上下文信息。此外，我们设计了一个全局交互模块（GIM）来学习高阶交互，平衡多个功能的不同影响。最后，脱机实验结果来自三个数据集，以及在大型推荐系统中的在线A / B测试，展示了我们提出的方法的有效性。

Graph neural networks (GNNs) have demonstrated excellent performance in a wide range of applications. However, the enormous size of large-scale graphs hinders their applications under real-time inference scenarios. Although existing scalable GNNs leverage linear propagation to preprocess the features and accelerate the training and inference procedure, these methods still suffer from scalability issues when making inferences on unseen nodes, as the feature preprocessing requires the graph is known and fixed. To speed up the inference in the inductive setting, we propose a novel adaptive propagation order approach that generates the personalized propagation order for each node based on its topological information. This could successfully avoid the redundant computation of feature propagation. Moreover, the trade-off between accuracy and inference latency can be flexibly controlled by simple hyper-parameters to match different latency constraints of application scenarios. To compensate for the potential inference accuracy loss, we further propose Inception Distillation to exploit the multi scale reception information and improve the inference performance. Extensive experiments are conducted on four public datasets with different scales and characteristics, and the experimental results show that our proposed inference acceleration framework outperforms the SOTA graph inference acceleration baselines in terms of both accuracy and efficiency. In particular, the advantage of our proposed method is more significant on larger-scale datasets, and our framework achieves $75\times$ inference speedup on the largest Ogbn-products dataset.

机器学习中的知识蒸馏是将知识从名为教师的大型模型转移到一个名为“学生”的较小模型的过程。知识蒸馏是将大型网络（教师）压缩到较小网络（学生）的技术之一，该网络可以部署在手机等小型设备中。当教师和学生之间的网络规模差距增加时，学生网络的表现就会下降。为了解决这个问题，在教师模型和名为助教模型的学生模型之间采用了中间模型，这反过来弥补了教师与学生之间的差距。在这项研究中，我们已经表明，使用多个助教模型，可以进一步改进学生模型（较小的模型）。我们使用加权集合学习将这些多个助教模型组合在一起，我们使用了差异评估优化算法来生成权重值。

在线知识蒸馏会在所有学生模型之间进行知识转移，以减轻对预培训模型的依赖。但是，现有的在线方法在很大程度上依赖于预测分布并忽略了代表性知识的进一步探索。在本文中，我们提出了一种用于在线知识蒸馏的新颖的多尺度功能提取和融合方法（MFEF），其中包括三个关键组成部分：多尺度功能提取，双重注意和功能融合，以生成更有信息的特征图，以用于蒸馏。提出了在通道维度中的多尺度提取利用分界线和catenate，以提高特征图的多尺度表示能力。为了获得更准确的信息，我们设计了双重注意，以适应重要的渠道和空间区域。此外，我们通过功能融合来汇总并融合了以前的处理功能地图，以帮助培训学生模型。关于CIF AR-10，CIF AR-100和Cinic-10的广泛实验表明，MFEF转移了更有益的代表性知识，以蒸馏和胜过各种网络体系结构之间的替代方法

预测用户肯定响应（例如，购买和点击）概率是Web应用程序中的关键任务。为了识别原始数据的预测特征，最先进的极端深层分解机模型（XDEEPFM）引入了新的交互网络，以明确地利用矢量方面的特征交互。然而，由于交互网络中的每个隐藏层是特征映射的集合，因此它可以基本上作为不同特征映射的集合来观看。在这种情况下，仅使用单个目标来最小化预测损失可能导致过度拟合并产生相关的错误。在本文中，提出了一种集合分集增强的极端深度分解机模型（DEXDEEPFM），其设计了每个隐藏层中的集合多样性度量，并在客观函数中考虑集合多样性和预测精度。此外，还引入了注意机制，以区分集合多样性措施与不同的特征互动令的重要性。对三次公共实时数据集进行了广泛的实验，以展示所提出的模型的有效性。

知识蒸馏已成为获得紧凑又有效模型的重要方法。为实现这一目标，培训小型学生模型以利用大型训练有素的教师模型的知识。然而，由于教师和学生之间的能力差距，学生的表现很难达到老师的水平。关于这个问题，现有方法建议通过代理方式减少教师知识的难度。我们认为这些基于代理的方法忽视了教师的知识损失，这可能导致学生遇到容量瓶颈。在本文中，我们从新的角度来缓解能力差距问题，以避免知识损失的目的。我们建议通过对抗性协作学习建立一个更有力的学生，而不是牺牲教师的知识。为此，我们进一步提出了一种逆势协作知识蒸馏（ACKD）方法，有效提高了知识蒸馏的性能。具体来说，我们用多个辅助学习者构建学生模型。同时，我们设计了对抗的对抗性协作模块（ACM），引入注意机制和对抗的学习，以提高学生的能力。四个分类任务的广泛实验显示了拟议的Ackd的优越性。

图形神经网络（GNN）已显示为与用户项目交互图建模的协作过滤（CF）的有前途的解决方案。现有基于GNN的推荐系统的关键思想是递归执行沿用户项目交互边缘传递的消息，以完善编码的嵌入。然而，尽管它们有效，但当前的大多数推荐模型都依赖于足够和高质量的培训数据，因此学习的表示形式可以很好地捕获准确的用户偏好。用户行为数据在许多实际建议方案中通常很嘈杂，并且表现出偏斜的分布，这可能会导致基于GNN的模型中的次优表示性能。在本文中，我们提出了SHT，这是一种新颖的自我监视的超盖变压器框架（SHT），该框架（SHT）通过以明确的方式探索全球协作关系来增强用户表示。具体而言，我们首先赋予图形神经CF范式，以通过HyperGraph Transformer网络维护用户和项目之间的全局协作效果。在蒸馏的全球环境中，提出了一个跨视图生成的自我监督学习组件，用于对用户项目交互图的数据增强，以增强推荐系统的鲁棒性。广泛的实验表明，SHT可以显着改善各种最新基线的性能。进一步的消融研究表明，我们的SHT推荐框架在减轻数据稀疏性和噪声问题方面具有出色的表示能力。源代码和评估数据集可在以下网址获得：https：//github.com/akaxlh/sht。

尽管配备的远景和语言预处理（VLP）在过去两年中取得了显着的进展，但它遭受了重大缺点：VLP型号不断增加的尺寸限制了其部署到现实世界的搜索场景（高潜伏期是不可接受的）。为了减轻此问题，我们提出了一种新颖的插件动态对比度蒸馏（DCD）框架，以压缩ITR任务的大型VLP模型。从技术上讲，我们面临以下两个挑战：1）由于GPU内存有限，在处理交叉模式融合功能期间优化了太多的负样本，因此很难直接应用于跨模式任务，因此很难直接应用于跨模式任务。 。 2）从不同的硬样品中静态优化学生网络的效率效率低下，这些样本对蒸馏学习和学生网络优化具有不同的影响。我们试图从两点克服这些挑战。首先，为了实现多模式对比度学习并平衡培训成本和效果，我们建议使用教师网络估算学生的困难样本，使学生吸收了预培训的老师的强大知识，并掌握知识来自硬样品。其次，要从硬样品对学习动态，我们提出动态蒸馏以动态学习不同困难的样本，从更好地平衡知识和学生的自学能力的困难的角度。我们成功地将我们提出的DCD策略应用于两个最先进的视觉语言预处理模型，即vilt和仪表。关于MS-Coco和FlickR30K基准测试的广泛实验显示了我们DCD框架的有效性和效率。令人鼓舞的是，与现有的ITR型号相比，我们可以至少加快推断至少129美元的$ \ times $。

Graph Neural Networks (GNNs) have been a prevailing technique for tackling various analysis tasks on graph data. A key premise for the remarkable performance of GNNs relies on complete and trustworthy initial graph descriptions (i.e., node features and graph structure), which is often not satisfied since real-world graphs are often incomplete due to various unavoidable factors. In particular, GNNs face greater challenges when both node features and graph structure are incomplete at the same time. The existing methods either focus on feature completion or structure completion. They usually rely on the matching relationship between features and structure, or employ joint learning of node representation and feature (or structure) completion in the hope of achieving mutual benefit. However, recent studies confirm that the mutual interference between features and structure leads to the degradation of GNN performance. When both features and structure are incomplete, the mismatch between features and structure caused by the missing randomness exacerbates the interference between the two, which may trigger incorrect completions that negatively affect node representation. To this end, in this paper we propose a general GNN framework based on teacher-student distillation to improve the performance of GNNs on incomplete graphs, namely T2-GNN. To avoid the interference between features and structure, we separately design feature-level and structure-level teacher models to provide targeted guidance for student model (base GNNs, such as GCN) through distillation. Then we design two personalized methods to obtain well-trained feature and structure teachers. To ensure that the knowledge of the teacher model is comprehensively and effectively distilled to the student model, we further propose a dual distillation mode to enable the student to acquire as much expert knowledge as possible.