מחקר זה עושה שימוש ביומני אינטראקציה בין מעריצים-פריטים שלא זוהו ונתוני שאלונים אנונימיים שנאספו למטרות מחקר בלבד. לא ניגשו, נשמרו או עובדו מידע אישי מזהה. לפי הנחיות מוסדיות וארציות, מחקר זה לא דרש אישור פורמלי של ועדת אתיקה או הסכמה מדעת אישית.
הכנת מערך נתונים ונהלי ניסוי
שלב 1. הכנת נתונים ועיבוד מוקדם
הכנת מערכי נתונים ונהלי ניסוי תוכננו כדי להפוך יומני התנהגות גולמיים ותגובות סקר למאגר ניסויי מאוחד וניתן לשחזור, המתאים לאימון והערכה של מודלים. התהליך מתמקד בניקוי נתונים, אנונימיזציה, בניית תכונות, נרמול ויישור רשומות אינטראקציה עם משתנים הקשורים ליחסים. יומני אינטראקציה גולמיים נבדקו תחילה כדי להסיר רשומות לא שלמות ואירועים כפולים כדי להבטיח עקביות בנתונים. מזהי האוורר ומזהי הפריטים הוסמרו לאחר מכן באמצעות גיבוב כדי להגן על פרטיות המשתמש. צורות שונות של אינטראקציה, כולל גלישה, קליקים, רכישה ואימות נוכחות, מופו לאותות משוב מרומזים, כאשר כל אינטראקציה נצפתה טופלה כמקרה חיובי. משתנים הקשורים למערכת יחסים—שביעות רצון, אמון, מחויבות והדדיות—נאספו מתשובות לשאלונים וקושרו למזהי האוהדים המתאימים. ערכי שאלון חסרים טופלו באמצעות הקצאה ממוצעת באותה שכבת חברות כדי לשמור על מאפיינים ברמת הקבוצה. תכונות רציפות נורמליזציה באמצעות קנה מידה מינימלי-מקסי לטווח [0, 1] כדי להבטיח השוואה בין משתנים. לאחר עיבוד מוקדם, מערך הנתונים הסופי נשמר בקבצים מובנים שכללו מזהי מאווררים אנונימיים, מזהי פריטים, חותמות זמן, תגיות הקשריות ומשתני יחסים מנורמלים, אשר שימשו בעקביות בכל ההגדרות הניסיוניות.
תפוקה צפויה:
כתוצאה מתהליך זה, הפלטים כוללים טבלת אינטראקציה מנוקה, טבלה מנורמלת של משתני יחסים המיושרים למזהי מאווררים, וסיכום סטטיסטי המפרט את מספר המאווררים, הפריטים והאינטראקציות במאגר הנתונים הסופי.
שלב 2. חלוקת אימון/אימות/מבחן ודגימה שלילית
הנתונים מחולקים כרונולוגית ברמת המשתמש כדי למנוע דליפת מידע. לכל אוהד, האינטראקציה האחרונה שמורה לבדיקות, השנייה האחרונה לאימות, והאינטראקציות הנותרות לאימון. דגימות שליליות נוצרות על ידי דגימה אחידה של פריטים שאינם אינטראקטיביים מתוך קבוצת הפריטים. לכל אינטראקציה חיובית נלקח מספר קבוע של דגימות שליליות (יחס דגימה שלילי = 1:5) במהלך האימון. אותה בנייה של קבוצת מועמדים מיושמת בעקביות בכל המודלים.
תפוקה צפויה:
כתוצאה משלב זה, הפלטים כוללים מערכי נתונים של אימון, אימות ובדיקות מחולקים כרונולוגית, יחד עם רשימות דגימות שליליות שנוצרו מראש בהתאם ליחס הדגימה שנקבע.
שלב 3. סביבת תוכנה ויישום
כל הניסויים מיושמים בפייתון. אימון והערכת מודלים מתבצעים באמצעות PyTorch (גרסה ≥ 1.12). אופטימיזציה של היפרפרמטרים בייסיאניים מתבצעת באמצעות Optuna (גרסה ≥ 3.0). סקריפטים של אימון מתבצעים על תחנת עבודה המצוידת בכרטיס מסך NVIDIA יחיד (≥ זיכרון 8GB). קבצי הקונפיגורציה מציינים מסלולי מאגר נתונים, פרמטרי מודל והגדרות אופטימיזציה כדי להבטיח שחזוריות.
שלב 4. מבנה הדגם ומפרט פרמטרים
מודל MLP-PA מורכב משכבת הטמעה, עמוד שדרה פרספטרון רב-שכבתי, ערוץ יחס-קשב, ומודול מיזוג פירמידה לתשומת לב. הפרמטרים המרכזיים מוגדרים כך: ממד הטמעה = 32; שכבות נסתרות MLP = [64, 32]; פונקציית הפעלה = ReLU; אופטימייזר = אדם עם קצב למידה 0.001 ודעיכת משקל 1e-5. מודול תשומת הלב הפירמידה משתמש בשלושה סולמות איגוד עם גדלי גרעין {1, 2, 4} וצעד השווה לגודל הליבה. יחס הפחתת הקשב מוגדר ל-4. Dropout בקצב 0.3 מיושם כדי למנוע התאמת יתר. הפסקה מוקדמת מופעלת אם NDCG@10 האימות לא משתפר במשך 10 תקופות רצופות.
שלב 5. אימון ואופטימיזציה של היפרפרמטרים
המודל מאומן באמצעות הפסד דירוג בייסיאני מותאם אישית (BPR) זוגי. במהלך האימון, ביצועי האימות מנוטרים בסוף כל תקופה. חיפושי אופטימיזציה של היפרפרמטרים בייסיאניים על קצב למידה, גודל הטמעה, שיעור הנשירה, יחס דגימה שלילי ופרמטרים הקשורים לקשב. מטרת האופטימיזציה היא אימות NDCG@10. כל תצורה מועמדת מאומנת בעצירה מוקדמת כדי להפחית עלויות חישוביות.
תפוקה צפויה:
כתוצאה מתהליך זה, הפלטים כוללים נקודות ביקורת מודליות מיומנות, יומני ביצועי אימות, ותצורת ההיפרמטר האופטימלית שזוהתה באמצעות אופטימיזציה בייסיאנית.
שלב 6. הערכה ויצירת תוצאות
לאחר האימון, המודל הביצועי הטוב ביותר (המבוסס על NDCG@10 אימות ) מוערך על קבוצת הבדיקות. רשימות המלצות של Top N נוצרות לכל מאוורר, והביצועים נמדדים באמצעות HR@K ו-NDCG@K. ניתוחים נוספים, כולל מחקרי אבלציה ופרופיל קשב מותנה פאזה, מתבצעים באותו פרוטוקול הערכה כדי להבטיח השוואה.
קריטריוני השלמה
הפרוטוקול נחשב שלם כאשר מתקבלים הפלטים הבאים: 1) מודל MLP-PA מאומן במלואו עם היפרפרמטרים אופטימליים; 2) תוצאות HR@K ותוצאות NDCG@K של סט הבדיקות לכל מודלי הבסיס והאבלציה; 3) נקודות ביקורת של מודל, מדדי הערכה וקבצי קונפיגורציה שניתנים לשחזור. פלטים אלו מאפשרים יחד שכפול עצמאי של פרוטוקול מערכת הממליץ המוצע.
תיאוריית שיווק יחסי מחויבות-אמון
תורת המחויבות–אמון מזהה מחויבות ואמון כגורמים המרכזיים לאיכות מערכת היחסים. על ידי הפחתת אי-הוודאות העסקית וטיפוח אוריינטציה ארוכת טווח וכוונה שיתופית, גורמים אלה מקדמים המשכיות יחסית ויצירת ערך16. אמון משקף את אמונות האוהדים ביכולת, יושרה וטוב לב של המועדון, מה שמפחית סיכון נתפס ואסימטריית מידע. כתוצאה מכך, אמון גבוה יותר מאפשר מעורבות עם חיכוך נמוך עם המלצות מותאמות אישית, הרשאת נתונים ותהליכי תשלום, ובכך תומך בהתנהגויות בשלבים מוקדמים ובהתחייבות נמוכה לאורך משפך הקליק לרכישה. מחויבות, לעומת זאת, לוכדת את נכונות המעריצים להשקיע זמן, משאבים כספיים והיקשרות רגשית לשמירת הקשר למרות חלופות מתחרות או חוסר שביעות רצון זמנית17. מכיוון שהמחויבות קשורה קשר הדוק ליישור זהות, עלויות שקועות והשקעות ייעודיות, היא מספקת כוח הסבר יציב יותר להתנהגויות יקרות ומעורבות גבוהה, כגון רכישות חזרות, חידוש חברות, נוכחות באצטדיון והסברה מפה לאוזן18.
בהתבסס על הבחנות אלו, נגזר את ההשערות הבאות.
H1 (אמון → התנהגות תומכת): אמון גבוה יותר מפחית חיכוך בהחלטות וסיכון נתפס, ובכך מעלה את הסיכוי להתנהגויות שטחיות כמו קליקים, פעולות הרחבה לעגלה ורכישות ראשוניות.
H2 (יתרון יחסי של מחויבות): מבין ארבעת ממדי היחסים, המחויבות מציגה את כוח ההסבר השולי החזק ביותר להתנהגויות יקרות וארוכות טווח, כולל רכישות חוזרות, חידושים ונוכחות לא מקוונת, ותרומתה לביצועים חיזויים עולה על זו של שביעות רצון ואמון.
תורת ההחלפה החברתית
תיאוריית ההחלפה החברתית מדגישה שאנשים פועלים לפי נורמות של הדדיות והוגנות באינטראקציות חוזרות19. הדדיות נתפסת גורמת לאוהדים להרגיש שיש נתינה וקיחה מהמועדון בוויתורי ערך, תגובות רגשיות והקצאת משאבים. כאשר הדדיות נתפסת כאותנטית וברת קיימא, המעריצים נוטים יותר להחזיר דרך צריכה ונוכחות, ויוצרים לולאת משוב חיובית20. סיפוק הוא פונקציה של חוויות מצטברות ביחס לציפיות. באמצעות מנגנון ציפיות-אישור, היא מקדמת ציות קצר טווח והמלצה חיובית מפה לאוזן, ומספקת קרקע פורייה לפיתוח אמון ומחויבות21.
בהתאם לכך, אנו מסיקים:
H3 (שביעות רצון → התנהגות תומכת): שביעות רצון גבוהה מפחיתה חרטה ומגבירה את התגובה המיידית, ומגבירה רכישה והשתתפות לטווח קצר.
H4 (הדדיות → המרה ורכישה מחדש): במסגרת משחק חוזר, אותות הדדיות מגבירים את עוצמת החליפין של "אני מרוויח → אני מחזיר", ומשפרים משמעותית את שיעורי ההמרה והרכישה מחדש — במיוחד בהקשרים רגישים למחיר או מחסור.
בשילוב שתי התיאוריות, ארבעת הממדים מציגים הטרוגניות ברורה בהקשרים במסלולי ההשפעה שלהם:
בהקשרים של אי-ודאות או סיכון נתפס גבוה — מוצרים חדשים, תמחור דינמי, אישור/תשלום בהימור גבוה — האמון מפעיל השפעות שוליות חזקות יותר (תומך ב-H1).
בהקשרים ארוכי טווח/דביקים לזהות—כרטיסי עונה, משחקי בית רצופים, חידוש חברות—המחויבות שולטת (תומכת ב-H2).
בצמתים של התאמה עיקרית או מתחת לתמריצים/מחסור—הטבות מוגבלות, קידומים—הדדיות מעלה חזק יותר את ההמרה והרכישה מחדש (תומך ב-H4).
הסיפוק משמש כ"קרקע הבסיס", שמניע באופן חיובי התנהגויות קצרות טווח כמעט בכל ההקשרים (תומך ב-H3) ומחזק בעקיפין אמון ומחויבות על ידי שיפור איכות החוויה. במקום לבדוק את ההשערות הללו באמצעות מידול משוואות מבניות, אנו מזריקים את ארבעת הממדים לשכבת תשומת לב, מה שמאפשר למודל ללמוד משקלים הקונטקסטואליים ולאשר את המנגנונים בניסויים באבלציה.
MLP
הפרספטרון הרב-שכבתי (MLP) משמש כלומד העמוד השדרה לייצוג במסגרת שלנו.
(1) שכבת מיפוי קלט.
וקטור התכונה המקורי מורחב ליניארית פעם אחת על ידי מטריצת
משקל והטיה b(1), ומניב
(1)
(2) שכבת לא-ליניאריות עמוקה.
אנחנו מערימים שכבות ליניאריות, הפעלה ונרמול. המיפוי הליניארי משתמש בטרנספורמציה אפינית מחוברת לחלוטין:
z = Wx + b, (2)
כאשר
היא מטריצת המשקל,
הוא וקטור ההטיה, x הוא פלט השכבה הקודמת, ו-z הוא הפלט הליניארי. כדי להתאים לתכונות ההפעלה של ReLU ולשמור על יציבות גרדיאנטים במהלך האימון, אנו מאמצים אתחול He עבור W:
(3)
פונקציית ההפעלה היא ReLU, שמתאימה במיוחד לארכיטקטורות עמוקות22. כאשר x>0, הנגזרת של ReLU היא קבועה, מה שמקל ביעילות על בעיית הגרדיאנט האבוד הקשורה להפעלה של סיגמואידים וכך מאיץ התפשטות אחורית והתכנסות23. ReLU הוא גם פשוט חישובית (ללא מעריכיים) ודליל באופן טבעי (מפיק אפס עבור x<0), מה שמפחית תגובות נוירון מיותרות ומשפר את ההכללה. ההגדרה שלו היא24
σ(x) = מקסימום(0,x), (4)
בהחלה מבחינת אלמנט על הפלט הליניארי, מתקבלים:
(5)
לאחר כל פעולת "הפעלה ליניארית →", אנו מציגים את נורמליזציה באצווה (BN) כדי לייצב גרדיאנטים ולהאיץ את ההתכנסות. BN מתקן באופן דינמי תכונות בכל מנה קטנה, מפחית שינוי משתנים פנימי, משפר יציבות אימון ומפחית את הרגישות לקצב הלמידה. ל-BN יש גם אפקט רגולריזציה קל בדומה להזרקת רעש, שמסייע למנוע התאמת יתר מבלי לפגוע בקיבולת הדגם.
יהי פלט המיני-אצווה הנוכחי ,
הטרנספורם BN עבור התכונה ה-j הוא
(6)
כאשר μ j ו-σj2 הם ממוצע האצווה והשונות של התכונה ה-j, ε הוא קבוע קטן ליציבות נומרית, ו-γj, βj הם פרמטרים ניתנים ללמידה בקנה מידה והזזה שמחזירים את ההבעה הלא-ליניארית של הרשת.
(7)
כאן m הוא גודל המיני-אצ', ε הוא קבוע קטן ליציבות נומרית, ו-γ j, βj הם פרמטרים ללמידה בקנה מידה/הזזה המשמשים לשחזור ההבעה הלא-ליניארית של הרשת לאחר הנרמליזציה.
(3) שכבת דחיסת תכונות
לאחר חילוץ תכונות עמוק, אנו מוסיפים שכבת דחיסת תכונות בסוף בלוק MLP כדי לשמור על מידע בולט תוך דיכוי כפילות, להפחית את העומס החישובי של המודולים הבאים ולספק רגולריזציה מתונה. יהי וקטור הקלט .
הפלט הדחוס הוא
, עם פרמטרים
,
. הפעולה היא:
(8)
מנגנון תשומת לב פירמידה (PA)
יהי פלט שכבת MLP האחרונה .
כדי לאפשר ברירה מפורשת על פני אינטראקציות לא ליניאריות מסדר גבוה יותר, אנו מסדרים
מחדש תחילה לפי שדה/ערוץ למטריצה25:

(9)
כאשר C הוא מספר הערוצים ו-L הוא האורך לכל ערוץ.
(1) בניית תכונות רב-קניות.
לאורך ציר התכונה L, יש להחיל איגוד חד-ממדי עם מספר סולמות כדי לקבל26
(10)
כאשר k וצעד מגדירים את סולם ה-S.
(2) ערוץ תשומת לב לפי סולם.
לכל סולם, בנה תיאור ערוץ ומשקלי קשב27:
(11)
כאשר δ(⋅) הוא ReLU, σ(⋅) הוא סיגמואיד,
, r הוא יחס ההפחתתה.
החלו את המשקולות לפי ערוץ:
(12)
(3) מיזוג וכתיבת תגובה.
להקרין כל סולם עם GAPL למרחב חד-ממדי מאוחד ולמזג אותם:
(13)
כאשר Ps הם משקלי מיזוג ו-Wr הוא הקרנה ללמידה המשמשת בכתיבה שאריתית.
ניקוד סופי:
(14)
כאשר ⊙ מציין את מכפלת האדמארד (מבחינת איברים) ומציין
שרשור וקטורי.
פורמליזציה ולמידה של משימות ב-Top N
(1) הגדרת בעיות.
תן לערכת המעריצים להיות F וסט הפריטים I (כרטיסים, סחורה, הטבות חברות ותוכן). משוב
מרומז מציין אם המעריץ
יצר אינטראקציה עם פריט
(קליק, רכישה, נוכחות/אימות וכו'). הדגימות החיוביות בסט האימון הן
,
.
אנו מזריקים את ארבעת משתני שיווק היחסים — שביעות רצון, אמון, מחויבות, הדדיות — כוקטור:
לשכבת הקשב כדי לקבל ייצוג
מערכת יחסים מודע להקשר, אשר משולב עם הטמעות/
פריטים ליצירת הציון
. עבור כל זוג
חיובי , אנו מציירים מספר שליליים ביחס קבוע מ-
ל- לצורה
.
(2) מטרה זוגית.
כדי לאופטימיזציה ישירה של דירוג יחסי, אנו משתמשים ב-BPR (דירוג בייסיאני מותאם אישית)28:
(15)
כאן
מבטא את הסבירות ש"הציון החיובי עולה על הציון השלילי";
הוא רגולרייזר L2 לשליטה בהתאמת יתר;
מציין את כל הפרמטרים הניתנים ללמידה.
(3) הסקה ודירוג.
בזמן המבחן, קבוצת המועמדים היא
. אנו מחשבים ציונים
, ומחזירים את רשימת ה-Top-N29:
(16)
עיצוב אלגוריתם המלצות
סעיף זה מתאר את תהליך ההמלצה המלא ששימש במחקר זה, ומכסה את הצינור מקצה לקצה מהעיבוד המוקדם של הנתונים ועד להכשרת מודלים והסקה מקוונת. תהליך העבודה מסביר כיצד נתוני אינטראקציה גולמיים בין אוהד לפריט ומשתני קשר הופכים לציוני דירוג מותאמים אישית באמצעות למידת ייצוג ומודלים מבוססי קשב. ההליך המפורט מתואר כך.
שלב 1: הכנת נתונים ונרמול.
יומני אינטראקציה בין מאוורר לפריט CSL הופכים לאותות משוב מרומזים. ערכים חסרים מטופלים, וארבעת משתני הקשר — שביעות רצון, אמון, מחויבות והדדיות — מנורמלים. הנתונים מחולקים כרונולוגית לקבוצות אימון, אימות ובדיקות, ונוצרות מספר דגימות שליליות בכל אינטראקציה חיובית.
שלב 2: קידוד קשב במערכת יחסים.
ארבעת משתני היחסים מוזנים למודול קשב כדי ללמוד משקלי חשיבות מודעים להקשר, ויוצרים ייצוג קומפקטי של יחסי מאוורר למידול במורד הזרם.
שלב 3: בניית קלט אינטראקציה.
הטמעות-מאוורר ופריט נלמדות ומשולבות עם ייצוג היחסים ליצירת וקטור התכונה המלא לכל אינטראקציה בין מאוורר-פריט.
שלב 4: למידת ייצוג.
תכונות האינטראקציה מועברות דרך ענף MLP כדי ללכוד דפוסים לא ליניאריים מסדר גבוה וליצור ייצוג סמוי מאוחד.
שלב 5: תשומת לב לתכונות פירמידה.
פירמידת תכונות רב-קנה מידה נבנית מעל פלט ה-MLP. מיושמים תשומת לב לפי ערוץ ומיזוג במגוון קנה מידה, ותכונות משודרגות משולבות באמצעות חיבורים שאריתיים להגברת ערוצים בולטים תוך דיכוי ערוצים מיותרים.
שלב 6: ניקוד ותפוקה.
הענף הליניארי מחובר לייצוג הלא-ליניארי המשופר ומוזן לשכבת הפלט כדי לחשב ציון העדפה לכל זוג מאוורר-פריט.
שלב 7: אימון ואופטימיזציה.
המודל מותאם באמצעות יעד דירוג זוגי. אופטימייזר אדפטיבי משמש יחד עם ירידה במשקל, ירידה והפסקה מוקדמת כדי לשפר הכללה ולהפחית התאמת יתר.
שלב 8: אופטימיזציה של היפרמטר בייסיאני.
מדדי דירוג אימות משמשים כמטרה לחיפוש אוטומטי של היפרפרמטרים מרכזיים, כולל ממדי הטמעה, עומק ורוחב הרשת, קצב למידה, יחס דגימה שלילי, שיעור נשירה ופרמטרים הקשורים לפירמידה ותשומת לב.
שלב 9: הסקה ודירוג.
במהלך הסקה מקוונת, מחושבים ציוני העדפה לכל מעריץ על פני פריט המועמד כדי לייצר המלצות ל-Top-N, כאשר אסטרטגיות דירוג אופציונליות מיושמות כדי להתחשב ברעננות, גיוון ומגבלות עסקיות.
אימות ניסויי
מערך נתונים וסכימת תכונות
אנו מעריכים על בסיס מאגר נתונים שנבנה בעצמנו שמחבר (באמצעות מזהי אוהדים מגובבים) ללוגי מערכת מידע של מועדון CSL שדה-זהה של אינטראקציות מרומזות בין אוהדים לפריט לסקר יחסים עכשווי. הנתונים מכסים ארבעה תחומי עסק — כרטיסים, מרצ'נדייז, חברות ותכנים — וכוללים גלישה, קליק, הוספה לעגלה/מועדפים, רכישה/כרטיסים, ואירועי אימות באצטדיון, עם חותמות זמן, ערוץ מגע, תגי הקשר ודגלי קידום. התקופה היא ≥ עונה מלאה אחת; הקנה מידה הוא בסדר גודל של מאווררים, פריטים ואירועים שמספקים למידול עמוק.
סכמת תכונות וקידודים: Items-ItemID, ItemType, TeamTag, PriceBand (הטמעות/קטגוריות); מעריצים—FanID, אזור, דרגת חברות, קביעות (FanID נלמד כהטמעה; תחומים קטגוריים/מספריים אחרים סטנדרטיים); תכונות RQ — שביעות רצון, אמון, מחויבות, הדדיות שהוגדלו ל-[0,1] והוזנו לערוץ תשומת הלב, ואז התמזגו עם ייצוגים של MLP דרך PA; הקשר—PhaseTag, ערוץ, דגל קידום, שעה, ימי חול (קטגוריות כהטמעות; תכונות זמן עם קידוד סינוסואידלי/cos).
אופטימיזציה של היפרפרמטרים
היפרפרמטרים המרכזיים של MLP-PA מכוונים באמצעות אופטימיזציה בייסיאנית במרחב חיפוש מוגדר מראש, תוך שימוש ב-NDCG@10 בסט האימות כמטרה ראשית (עם HR@10 כהתייחסות) ועצירות מוקדמות כדי לצמצם התאמת יתר. כל תצורת מועמדים מתבצעת תחת מספר זרעים אקראיים וממוצעת. ההגדרות הסופיות המופעלות מדווחות בטבלה 1.
| היפרפרמטר | תיאור | טווח החיפוש | ערך נבחר |
| ממד הטמעה | גודל הטמעת מאוורר/פריט | {32, 64, 128} | 64 |
| שכבות נסתרות MLP | מספר שכבות MLP | {2, 3, 4} | 3 |
| יחידות נסתרות MLP | יחידות לכל שכבה נסתרת | {64, 128, 256} | 128 |
| שיעור הנשירה | הסתברות לנשירה | [0.1, 0.5] | 0.3 |
| קצב למידה | קצב הלמידה ההתחלתי | [1e-4, 1e-2] | 1.00E-03 |
| יחס דגימה שלילי | שליליים לכל מדגם חיובי | {1, 3, 5, 10} | 5 |
טבלה 1: הגדרות ההיפרמטר הסופיות של מודל MLP-PA