Learning-to-Rank meetup Vol. 1
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Learning-to-Rank for Apache Lucene
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Learning-to-Rank meetup Vol. 1
- 2. 自己紹介 • ロンウイット 創業者兼社長 • Apache Lucene/Solr/OpenNLP コミッター兼PMCメンバー、ASFメンバー ASFメンバーって・・・？ https://www.rondhuit.com/miracle-org-asf.html • 書籍執筆＆監修 • Apache Lucene/Solr, Apache Ant, etc. • ツイッター：@kojisays 2
- 3. ロンウイットについて • 2006年設立当初より情報検索の専門企業 • Apache Lucene/Solr/OpenNLP, Elasticsearch • コンサルティング、製品開発、サポート、教育 • Apacheコミッターを複数名輩出 • 「Apache Lucene/Solr勉強会」主催 3
- 4. ランキング学習勉強会の目的 • ランキング学習（LTR=Learning-to-Rank）の理 論から実践まで • LTRアルゴリズムを勉強 • LTRプログラムを作成 • LTRプログラムを利用 4
- 5. ランキングの重要性 • ランキング＝検索結果リストの表示順＝文書のスコア • ランキングはユーザの検索エンジンの性能評価に大きな 影響を与える • 検索エンジンの性能評価 • 精度（Precision） • 再現率（Recall） ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 5
- 6. 精度と再現率（理論） ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 文書の全体集合 ユーザの期待システム出力 6
- 7. 精度と再現率（理論） ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 文書の全体集合 A CB ユーザの期待システム出力 P=B/(A+B) R=B/(C+B) P:Precision R:Recall 7
- 8. 精度と再現率（実際） ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 文書の全体集合 ユーザの期待 システム出力 P=0.01% R=99.9% 8
- 9. 適切なランキングで低精度をカバー ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 文書の全体集合 ユーザの期待 システム出力 1位 2位 3位 100位 : 10,000位 : 500位 : 9
- 12. スコア計算の種類 ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 クエリ従属 クエリ独立 スコア = S(q, di) スコア = S(di) ベクトル空間モデル 確率モデル PageRank HITS Apache Lucene/Solr Apache Nutch DEC AltaVista Google PageRank 12
- 13. ランキング学習のスコア • ランキング学習のスコアは「クエリ従属」の一種 → スコア = S(q, di) • ただし、ベクトルdiはクエリによって変わる → di = f(q) di di=f(q1) di=f(q2) ベクトル空間モデル 確率モデル ランキング学習 13
- 14. パーソナライズ検索とLTR • パーソナライズ検索はユーザによって正解セットが移動 • ユーザによってクエリを変えさえすれば、LTRの枠組みで パーソナライズ検索の学習と実行が可能！ → q’ = f(q, u) 14
- 16. 3つのアプローチ Pointwise 単一の文書に「あるクエリとの関連度」情 報が付与されているデータを学習する。 （例）PRank, NNRank あるクエリについて 文書1：★★★★☆ 文書2：★☆☆☆☆ 文書3：★★★☆☆ Pairwise あるクエリについて文書ペアのどちらがよ り関連度が高いかという情報が付与されて いるデータを学習する。（例） RankingSVM, SortNet あるクエリについて 文書1 ＞ 文書2 文書2 ＜ 文書3 文書4 ＞ 文書5 Listwise あるクエリについて文書集合の中での順位 情報が付与されているデータを学習する。 （例）ListNet, LambdaRank あるクエリについて 1位：文書5 2位：文書3 3位：文書11 ※ 株式会社ロンウイットの研修コース「Apache Mahout & Sparkではじめる機械学習」より抜粋。 16
- 17. マイクロソフトのデータセット • LETOR(LEarning TO Rank) 4.0 released 2009 • MQ2007:TREC 2007のMillion Query Trackのクエリ セットを使用 • MQ2008:TREC 2008のMillion Query Trackのクエリ セットを使用 17 2 qid:10032 1:0.056537 2:0.000000 3:0.666667 4:1.000000 5:0.067138 … 45:0.000000 46:0.076923 #docid = GX029-35-5894638 inc = 0.0119881192468859 prob = 0.139842 0 qid:10032 1:0.279152 2:0.000000 3:0.000000 4:0.000000 5:0.279152 … 45:0.250000 46:1.000000 #docid = GX030-77-6315042 inc = 1 prob = 0.341364 0 qid:10032 1:0.130742 2:0.000000 3:0.333333 4:0.000000 5:0.134276 … 45:0.750000 46:1.000000 #docid = GX140-98-13566007 inc = 1 prob = 0.0701303 1 qid:10032 1:0.593640 2:1.000000 3:0.000000 4:0.000000 5:0.600707 … 45:0.500000 46:0.000000 #docid = GX256-43-0740276 inc = 0.0136292023050293 prob = 0.400738
- 19. 使用するOSS • LTR4L Learning-to-Rank for Apache Lucene https://github.com/LTR4L/ltr4l • Apache Lucene • Apache Solr • Elasticsearch 19
- 23. LTR勉強会の目的（再） • LTRの理論から実践まで • LTRアルゴリズムを勉強 • LTRプログラムを作成 • LTRプログラムを利用 23