31｜模型迭代：阿里巴巴是如何迭代更新推荐模型的？-深度学习推荐系统实战

当前位置:　首页>> 技术小册>> 深度学习推荐系统实战

### 31｜模型迭代：阿里巴巴是如何迭代更新推荐模型的？

在深度学习推荐系统领域，模型迭代是提升推荐效果、优化用户体验和驱动业务增长的关键环节。阿里巴巴，作为全球领先的电子商务平台，其推荐系统不仅承载着巨大的用户流量，还承担着精准推送商品、提高转化率的重任。本章将深入探讨阿里巴巴如何高效地进行推荐模型的迭代更新，从技术选型、数据处理、模型优化到系统部署等多个维度进行剖析。

#### 一、技术选型与基础设施

阿里巴巴的推荐系统构建在强大的技术基础设施之上，其中大模型技术、高性能计算资源以及先进的AI平台是不可或缺的组成部分。

**1. 大模型技术**

阿里巴巴的大模型技术以“通义千问”为代表，该系列模型源自达摩院的M6项目，经历了从3亿参数到10万亿参数的快速迭代。通义千问不仅支持多模态预训练，还能处理跨模态任务，为推荐系统提供了强大的语义理解和知识驱动能力。在模型迭代过程中，阿里巴巴充分利用这些大模型的预训练成果，通过迁移学习和微调技术，快速适应不同推荐场景的需求。

**2. 高性能计算资源**

为了缩短模型训练时间、提升迭代速度，阿里巴巴采用了NVIDIA Tesla V100 GPU等高性能计算资源。V100 GPU的Volta架构和Tensor核心使得混合精度计算成为可能，从而在保持模型精度的同时，显著提升训练效率。阿里巴巴PAI平台开发了自动混合精度训练功能，使得用户无需修改模型代码即可享受混合精度带来的加速效果，显著降低了使用Tensor核心硬件加速单元的负担。

**3. AI平台与工具**

阿里巴巴的PAI（Platform for Artificial Intelligence）平台是支撑推荐系统迭代的重要基础设施。PAI平台提供了从数据处理、模型训练到部署上线的全链路解决方案，通过算法市场、PAI Studio等生态产品，为算法工程师提供了丰富的工具和资源。此外，PAI平台还管控了大量的CPU、GPU等硬件资源，通过技术创新确保这些资源的整体使用效率，支持更多业务的同时迭代。

#### 二、数据处理与特征工程

在推荐系统迭代过程中，数据处理和特征工程是至关重要的一环。阿里巴巴通过精细化的数据处理和高效的特征工程，为模型迭代提供了坚实的数据基础。

**1. 数据处理**

阿里巴巴的推荐系统涉及海量数据，包括用户行为数据、商品信息、用户关系数据等。在数据处理阶段，阿里巴巴采用了多种技术手段，如数据清洗、去重、脱敏等，确保数据的质量和安全性。同时，阿里巴巴还利用OLAP（联机分析处理）技术构建数据立方体，实现多维数据查询和高效分析。

**2. 特征工程**

特征工程是推荐系统迭代中的核心环节之一。阿里巴巴通过特征选择、特征转换和特征编码等手段，从原始数据中提取出对推荐效果有显著影响的特征。在特征选择方面，阿里巴巴根据业务需求和模型特性，筛选出关键特征；在特征转换方面，阿里巴巴利用归一化、分桶等方法对数值型特征进行处理，利用One-hot编码、Multi-hot编码等方法对类别型特征进行数值化；在特征编码方面，阿里巴巴广泛采用Embedding技术，将稀疏高维特征向量转换成稠密低维特征向量，提高模型的表达能力和泛化能力。

#### 三、模型优化与迭代

模型优化是推荐系统迭代中的关键环节。阿里巴巴通过算法创新、超参数调优和模型融合等手段，不断提升推荐模型的性能。

**1. 算法创新**

阿里巴巴在推荐系统算法创新方面取得了显著成果。例如，在深度学习模型中，阿里巴巴广泛采用Embedding+MLP（多层感知机）结构，通过Embedding层将用户和商品映射到低维空间，再通过MLP层进行特征交互和预测。此外，阿里巴巴还借鉴了Wide&Deep、DeepFM等经典模型的思想，结合业务需求进行定制化改进。在协同过滤领域，阿里巴巴还推出了NeuralCF等深度学习进化版本，进一步提升推荐效果。

**2. 超参数调优**

超参数调优是提升模型性能的重要手段。阿里巴巴通过自动化工具和人工经验相结合的方式，对模型超参数进行精细调优。自动化工具如HyperOpt、Bayesian Optimization等可以帮助算法工程师快速找到较优的超参数组合；而人工经验则可以根据业务场景和模型特性进行针对性调整。

**3. 模型融合**

模型融合是提升推荐系统效果的有效策略。阿里巴巴通过集成学习、混合模型等方法将多个单一模型进行融合，充分利用各模型的优势。例如，在融合过程中可以采用加权平均、Stacking等方法将不同模型的预测结果进行组合；还可以根据业务场景和模型特性选择合适的融合策略，如在线融合和离线融合等。

#### 四、系统部署与监控

系统部署与监控是推荐系统迭代中的最后一道关卡。阿里巴巴通过高效的部署流程和完善的监控系统确保推荐系统的稳定性和可用性。

**1. 系统部署**

阿里巴巴的推荐系统部署流程包括模型导出、模型验证、模型部署等多个环节。在模型导出阶段，算法工程师将训练好的模型导出为可部署的格式；在模型验证阶段，通过离线评估和在线测试验证模型的性能和稳定性；在模型部署阶段，将验证通过的模型部署到线上环境中。阿里巴巴还采用了灰度发布等策略逐步替换旧模型以减少对用户体验的影响。

**2. 监控系统**

阿里巴巴的推荐系统监控系统包括日志收集、指标监控、异常检测等多个方面。通过日志收集系统收集线上数据并进行分析；通过指标监控系统实时监控推荐系统的关键指标如点击率、转化率等；通过异常检测系统及时发现并处理潜在的问题。此外，阿里巴巴还建立了完善的报警机制确保在出现问题时能够迅速响应和处理。

#### 五、案例分享与经验总结

最后通过几个具体的案例分享阿里巴巴在推荐系统迭代过程中的经验和教训。

**案例一：双十一大促推荐系统优化**

在双十一大促期间，阿里巴巴的推荐系统面临着巨大的流量压力。为了确保推荐效果和用户体验，阿里巴巴在前期进行了大量的模型迭代和优化工作。通过引入大模型技术提升语义理解能力；通过优化特征工程提高模型表达能力；通过超参数调优和模型融合提升模型性能。最终在大促期间取得了显著的推荐效果提升和业务增长。

**案例二：个性化推荐系统升级**

为了提升个性化推荐的效果和用户体验，阿里巴巴对个性化推荐系统进行了全面升级。通过引入深度学习模型提高用户画像的精度和细粒度；通过优化推荐算法提高推荐结果的多样性和相关性；通过引入实时反馈机制提高推荐系统的动态调整能力。升级后的个性化推荐系统不仅提升了用户满意度还促进了商品的转化和销售。

**经验总结**

在推荐系统迭代过程中阿里巴巴积累了宝贵的经验。首先是技术选型的重要性，选择合适的技术和工具可以显著提升迭代效率；其次是数据处理和特征工程的基础性作用，高质量的数据和有效的特征工程是模型迭代的前提；再次是算法创新和超参数调优的关键作用，通过不断探索和优化算法可以持续提升模型性能；最后是系统部署与监控的保障作用，通过高效的部署流程和完善的监控系统可以确保推荐系统的稳定性和可用性。这些经验对于其他企业在推荐系统迭代过程中具有重要的借鉴意义。