Deep & Cross Network（DCN）是一种深度学习模型，用于进行CTR（点击率）预测和推荐系统中的特征交叉。它通过在网络中引入交叉层，可以捕捉输入特征之间的高阶交互。
DCN模型的原理如下：
- 输入层：将原始特征经过嵌入层转换为稠密向量表示。
- 特征交叉层：包含多个交叉层，每个交叉层都有一个Cross Network（CrossNet），它利用残差连接来建模输入特征之间的交互。具体而言，每个CrossNet会对输入特征做两次投影，并与残差连接后输出给下一层。
- 深度神经网络：使用全连接神经网络对特征进行进一步处理和学习。
- 输出层：最后通过一个sigmoid激活函数输出CTR预测结果。
以下是一个基于TensorFlow 2.0的DCN模型示例代码：
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.layers import Embedding, Dense, Concatenate, Layer
class CrossNetwork(Layer):
def __init__(self, input_dim):
super(CrossNetwork, self).__init__()
self.input_dim = input_dim
def build(self, input_shape):
self.W = self.add_weight(shape=(input_shape[-1], 1),
initializer='random_normal',
trainable=True)
self.b = self.add_weight(shape=(input_shape[-1], 1),
initializer='zeros',
trainable=True)
def call(self, inputs):
x0 = tf.expand_dims(inputs, axis=2)
xl = x0
for _ in range(self.input_dim):
xi = tf.linalg.matmul(tf.transpose(xl, perm=[0, 2, 1]), x0)
xl = xi * self.W + xi * xl + self.b + xl
return tf.squeeze(xl, axis=2)
class DCN(tf.keras.Model):
def __init__(self, num_features, embedding_dim, cross_depth, hidden_units):
super(DCN, self).__init__()
self.embedding_layer = Embedding(num_features, embedding_dim)
self.cross_network = CrossNetwork(cross_depth)
self.deep_network = tf.keras.Sequential([
Dense(units, activation='relu') for units in hidden_units
])
self.output_layer = Dense(1, activation='sigmoid')
def call(self, inputs):
embeddings = self.embedding_layer(inputs)
cross_output = self.cross_network(embeddings)
deep_output = tf.reshape(embeddings, [-1, inputs.shape[1]*embeddings.shape[-1]])
deep_output = self.deep_network(deep_output)
concat_output = Concatenate()([cross_output, deep_output])
return self.output_layer(concat_output)
# 示例用法
num_features = 10000 # 特征数目
embedding_dim = 16 # 嵌入层维度
cross_depth = 3 # 交叉层深度
hidden_units = [64, 32] # 深度神经网络隐藏层单元数
model = DCN(num_features=num_features,
embedding_dim=embedding_dim,
cross_depth=cross_depth,
hidden_units=hidden_units)
# 编译模型并训练
model.compile(optimizer='adam', loss='binary_crossentropy', metrics=['accuracy'])
model.fit(x_train, y_train, epochs=10, batch_size=32)
上述代码中，我们定义了一个DCN类，它继承自tf.keras.Model。在构造函数中，我们定义了嵌入层（Embedding）、交叉网络（CrossNetwork）、深度网络（Sequential），以及最后的输出层。在call方法中，我们按照DCN模型的原理对输入进行处理，并返回预测结果。
这只是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体任务和数据进行更详细的设计和调整。希望以上内容能对你有所帮助！
内容由零声教学AI助手提供，问题来源于学员提问
