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Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation

Posted by Data Mining Lab. 날짜: 11/01/2025

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본 블로그에서는 서울대학교
컴퓨터공학부 데이터마이닝

연구실에서 진행하고 있는

최신 연구를 소개합니다.

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DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation

본 문서에서는 2025년 PAKDD 학회에서 발표된 " DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation " 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title : DART: Diversified and Accurate Long-Tail Recommendation Authors: Jeongin Yun, Jaeri Lee, and U Kang Conference: The 29th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD 2025) Long-tail Recommendation 비인기 아이템(tail items)을 사용자에게 추천하는 것은 재고의 균형 잡힌 관리 뿐만 아니라 사용자에게 예상치 못한 유용한 아이템을 발견하게 해주기 때문에 중요합니다. 그러나 이는 현실 세계의 구매 데이터가 long-tail 분포 를 따르기 때문에 쉽지 않습니다. 구매 이력 데이터가 long-tail 분포를 따른다는 것은 아래 그림과 같이 소수의 인기 아이템(head items)이 대부분의 거래를 차지하고, 나머지 대다수의 아이템들은 매우 적은 수의 구매 이력을 가진다는 것을 의미합니다. 그림 1. 구매 이력 데이터의 long-tail 분포 이러한 분포를 고려하지 않는 모델은 인기 아이템을 위주로 추천하고 비인기 아이템을 간과하는 문제가 발생합니다. 아래 그림 2 (a)를 보면, 대표적인 추천 모델인 SASRec 은 비인기 아이템을 거의 추천하지 않고, 인기 아이템만 과도하게 추천하는 경향이 있음을 확인할 수 있습니다. 게다가, 그림 2 (b)에서 이 모델은 정답이 tail 아이템일 경우 매우 낮은 정확도를 보입니다. 그림 2. (a) 아이템 인기도에 따른 추천 빈도, (b) 전체, head, tail 아이템에 대한 추천 정확도 비인기 아이템을 추천하는 것의 ...

Sequentially Diversified and Accurate Recommendations in Chronological Order for a Series of Users

본 문서에서는 2025년 WSDM 학회에서 발표될 "Sequentially Diversified and Accurate Recommendations in Chronological Order for a Series of Users" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Sequentially Diversified and Accurate Recommendations in Chronological Order for a Series of Users Authors: Jongjin Kim and U Kang Conference: WSDM (2025) Sequentially Diversified Recommendation 상품의 종류가 늘어나고 정보가 범람함에 따라 오늘날 사용자들은 구매할 아이템을 찾기 위해 추천시스템에 크게 의존하곤 합니다 . 따라서 전자상거래 플랫폼 등에서 수익을 극대화하기 위한 기술이 점점 중요해지고 있습니다 . 다양화 추천은 플랫폼의 수익을 극대화하기 위한 대표적인 연구 주제입니다 . 다양화 추천에서는 사용자들에게 정확한 아이템을 추천하는 것을 넘어서 사용자 전체에 대해 다양한 아이템을 노출시키는 것을 목표로 합니다 . 이를 통해 플랫폼은 보유한 재고를 모두 소진하도록 사용자들을 유도할 수 있으며 또한 덜 유명한 아이템의 노출 횟수를 늘려 고른 수익을 얻을 수 있습니다 . 그러나 기존 다양화 추천 시스템(aggregately diversified recommendation)은 여러 사용자에 대한 추천이 동시에 일어난다고 가정하는 한계가 있었습니다 . 실제 전자상거래 플랫폼에서는 사용자가 한 번에 한 명씩 필요할 때마다 추천을 받아가므로 매 추천 시점에서 이후에 어떤 사용자가 추천을 받게 될지를 사전에 알지 못한 채 추천을 진행해야 합니다 . 본 논문은 이처럼 추천이 차례로 이루어지는 상황에서 다양화 추천을 수행하는 순차 다양화 추천(sequentially ...

Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts

본 문서에서는 CIKM 2025 학회에서 발표될 "Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Entity-Aware Generative Retrieval for Personalized Contexts Authors: Jihyeong Jeon, Jiwon Lee, Cheol Ryu, and U Kang Conference: The 34th ACM International Conference on Information and Knowledge Management Personalized Information Retrieval 개인화 정보 검색(Personalized Information Retrieval, PIR)은 “어제 친구와 식사한 레스토랑 이름이 뭐였지?”처럼, 어떤 친구를 가리키는지 혹은 구체적으로 어느 시점을 의미하는지 모호한 표현이 포함된 질문에 대해, 관련 문서를 정확히 찾아내는 문제를 다룹니다. 하지만 기존 정보 검색(Information Retrieval) 기법에서 널리 사용된 BM25 같은 희소 검색(Sparse Retrieval)이나 Dense Retriever는 단어 일치나 임베딩 유사도에만 의존하기 때문에, 애칭·개인 장소·시간 표현 등 사용자 고유의 맥락을 처리하는 데 한계가 있습니다. 최근 생성 기반 검색(Generative Retrieval) 기법이 주목받고 있지만, 이 역시 엔티티 모호성(Entity Ambiguity)과 개인화 문제를 충분히 해결하지는 못했습니다. 본 논문에서는 이러한 “사용자의 질문에 모호성이 포함되어 있을 때도 어떻게 관련 문서를 정확히 찾을 수 있을까?”라는 물음에 답하기 위한 새로운 모델 구조를 제안합니다. Proposed Method 본 논문에서는 PEARL ( P ersonalized E nt...

Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation

본 문서에서는 KDD 2025 학회에 발표된 "Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Accurate Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning via Disentangled Multi-view Feature Propagation Authors: Junghun Kim, Hoyoung Yoon, Ka Hyun Park, and U Kang Conference: ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD) 2025 Graph-based Multi-Positive Unlabeled Learning 그래프 기반 MPU 학습 (graph-based multi-positive unlabeled learning) 은 여러 양성 (positive) 클래스에 대해서만 소수의 라벨 (label) 이 제공되고 나머지 대부분의 노드는 미라벨 (unlabeled) 상태인 환경에서, 모든 미라벨 노드를 여러 양성 / 음성 으로 정확하게 분류하는 문제를 다룹니다. 이 문제는 실세계에서 자주 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어 사이버 보안에서는 DDoS 나 악성코드 공격자가 정상 사용자처럼 위장하기 때문에 확실한 음성 라벨 (정상 사용자) 를 수집하기 어렵습니다. 감염병 판별에서도 COVID-19, 인플루엔자, 폐렴 등으로 진단된 환자만 양성으로 기록되고 미진단자는 미라벨로 남습니다 (미진단자는 정상이 아니라, 무증상자이거나 단순히 진단을 안받았을 수 있음). 이 문제는 크게 두 가지 이유로 해결이 까다롭습니다 (그림 1 참고). 첫째, 음성 라벨이 없으면 전파 기반 표현 학...

Accurate Sublayer Pruning for Large Language Models by Exploiting Latency and Tunability Information

본 문서에서는 IJCAI'25 학회에서 발표될 " Accurate Sublayer Pruning for Large Language Models by Exploiting Latency and Tunability Information " 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title: Accurate Sublayer Pruning for Large Language Models by Exploiting Latency and Tunability Information Authors: Seungcheol Park, Sojin Lee, Jongjin Kim, Jinsik Lee, Hyunjik Jo, and U Kang Conference: The 34th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2025) Sublayer Pruning for Large Language Models 최신 거대 언어 모델(large language model)들은 챗봇, 번역, 코드 생성 등 실생활의 다양한 작업을 수행하는 데에 있어서 뛰어난 성능을 보이고 있습니다. 하지만, 거대 언어 모델을 구성하는 방대한 양의 파라미터 수는 모델의 실질적인 운용을 어렵게 만드는 요소입니다. 서브레이어 가지치기(sublayer pruning)는 거대 언어 모델에서 불필요한 서브레이어를 삭제함으로써 모델의 크기로 인한 문제점을 효과적으로 해결합니다. 거대 언어 모델은 multi-head attention (MHA) 서브레이어와 multi-layer perceptron (MLP) 서브레이어가 번갈아서 층을 구성하고 있으며, 서브레이어들의 연산은 병렬적으로 수행할 수 없기 때문에 서브레이어 가지치기는 단순하지만 효과적으로 거대 언어 모델의 추론 속도를 극대화할 수 있습니다. 그림 1. 기존 가지치기 기법과 본 논문의 제안 기법 (SPRINT) 비교 서브레이어 가지치기의 핵심 목표...

Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning

본 문서에서는 2018년 ICML 학회에 발표된 "Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning Authors: Mengye Ren, Wenyuan Zeng, Bin Yang, and Raquel Urtasun Conference: International Conference on Machine Learning (ICML) 2018 Learning to Reweight Examples for Robust Deep Learning 딥러닝 기반의 모델들은 데이터를 고차원으로 투영하는 방식으로 복잡한 패턴의 입력에 대해서도 성공적으로 지도 학습이 가능함을 보여왔습니다. 하지만, 학습에 사용된 데이터를 기반으로 고차원으로 투영시키는 파라미터가 학습되기 때문에 생기는 문제가 존재합니다. 예를 들어, 학습 데이터에 노이즈가 포함되어 있어 평가 데이터와 차이가 존재한다면, 모델이 그 학습 데이터에 과적합되어 평가 데이터에 대한 성능이 떨어지는 현상이 존재할 수 있습니다. 이러한 학습 데이터 노이즈에서 가장 많이 거론되는 것으로는 클래스 불균형, 라벨 노이즈 두 가지가 존재합니다. 클래스 불균형은 데이터 내에서 클래스 별로 인스턴스 수가 균등히 배분 되어 있지 않고, 유명한 클래스의 인스턴스 수와 잘 보이지 않는 클래스의 인스턴스 수의 차이가 심한 경우입니다. 예를 들면 자동차의 이미지 데이터를 수집할 때, SUV 타입의 자동차는 많이 보이지만, 구급차의 경우 드물게 보이기 때문에 수집을 할 때 SUV 타입의 자동차보다 구급차의 이미지가 극단적으로 적을 수 있습니다. 라벨 노이즈는 데이터 내에서 잘못 라벨링 된 인스턴스들이 존재할 경우입니다. 데이터를 만들고 난 뒤 검...

Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction

본 문서에서는 CIKM 2025 학회에서 발표된 "Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Mitigating Distribution Shift in Stock Price Data via Return-Volatility Normalization for Accurate Prediction Authors: Hyunwoo Lee, Jihyeong Jeon, Jaemin Hong, and U Kang Conference: The 34th ACM International Conference on Information and Knowledge Management Stock Price Prediction (주가 예측) 주가 예측 이란 과거의 주식 가격 흐름, 거래량, 뉴스 등 다양한 데이터를 분석하여 미래의 주식 가격이 어떻게 변할지 미리 예상하는 기술 입니다. 쉽게 말해, '내일 주식이 오를까, 내릴까?'를 예측하여 투자의 성공 확률을 높이려는 시도라고 할 수 있습니다. 주가 예측은 금융 분야에서 가장 도전적인 과제 중 하나입니다. Distribution Shifts in Stock Price Data (주가 데이터의 분포 변화) 기존의 딥러닝 모델들이 주가 예측에 많이 활용되고 있지만, 여전히 해결하기 어려운 문제가 하나 있습니다. 바로 학습 데이터와 테스트 데이터의 성격이 다르다 는 점이고 이를 분포 변화(Distribution Shift)라고 합니다. 예시로 그림 1을 살펴보겠습니다. 여기서 (a)는 코카콜라의 주가 차트이고 학습할 데이터와 테스트할 데이터를 나타냅니다. (b)는 코카콜라 주가에서 학습 데이터셋과 테스트 데이터셋의 분포 차이를 시각적으로 나타냅니다. 두 분포가 모...

Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning

본 문서에서는 2023년 PLOS ONE 저널에 게재된 "Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning" 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세 정보는 다음과 같습니다. Title : Accurate Graph Classification via Two-staged Contrastive Curriculum Learning Authors: Sooyeon Shim, Junghun Kim, Ka Hyun Park, and U Kang Journal : PLOS ONE 2023 Graph Contrastive Learning 대조학습(Contrastive learning) 이란 객체들 간의 관계 정보를 포착해 임베딩을 학습하는 방법입니다. 예를 들어 어떤 객체에 대한 positive 와 negative 샘플을 선정한다면, 주어진 객체와 positive 샘플의 유사도는 증대되고, 객체와 negative 샘플의 유사도는 절감되는 것을 목표로 positive/negative 샘플을 정해야합니다. 이를 그래프에 적용하는 접근 방식을 그래프 대조 학습(Graph contrastive learning)이라고 하며, 기존의 그래프 대조 학습은 크게 노드 단위의 그래프 대조학습(Node-level graph contrastive learning) 그리고 그래프 단위의 그래프 대조학습(Graph-level graph contrastive learning)의 두 가지 갈래로 구분할 수 있습니다. 노드 단위의 그래프 대조학습 은 그래프가 주어졌을때, 주어진 그래프와 이를 변형한 그래프 간의 노드 임베딩을 비교하는 방식으로 전개되어 왔습니다. 두 그래프 상에서의 노드 페어(Pair)는 다음과 같이 정의합니다. 어떤 노드에 대해 다른 그래프 상에서 같은 위치에 있는 노드를 positive 페어로, positive 페어로 정의된 노드 이외의 다른 그래프 상의 모든 노드들은...

Accurate Graph-Based PU Learning without Class Prior

본 문서에서는 데이터 마이닝 분야의 ICDM 2021 학회에서 발표될 Accurate Graph-Based PU Learning without Class Prior 논문을 소개합니다. 논문의 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Accurate Graph-Based PU Learning without Class Prior Authors: Jaemin Yoo*, Junghun Kim*, Hoyoung Yoon*, Geonsoo Kim, Changwon Jang, and U Kang (*equal contribution) Conference: IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 2021 Graph-Based PU Learning PU 학습(positive-unlabeled learning, PU learning)은 양성(positive) 데이터와 미분류(unlabeled) 데이터가 주어졌을 때 이진 분류기(binary classifier)를 학습하는 문제입니다. 일반적인 지도 학습(supervised learning)에서는 학습에 사용할 수 있도록 양성 및 음성(negative) 클래스 라벨이 모두 주어져 있다고 가정합니다. 반면, PU 학습에서는 미분류 데이터가 양성 및 음성 데이터를 모두 포함하고 있고, 음성 데이터에 대한 라벨은 주어져 있지 않다고 가정합니다. 그림 1은 일반적인 지도 학습 문제와 PU 학습 문제의 차이점을 보여줍니다. PU 학습에서는 양성 데이터와 음성 데이터 사이의 경계를 분명하게 알기 어렵기 때문에 정확한 분류기를 학습하는 것이 어렵습니다. 그림 1. PU 학습의 예시. PU 학습 문제는 실제 상황에서 흔히 나타납니다. 예를 들어 신용카드 거래 내역 중 사기 거래를 탐지하는 문제를 생각해볼 수 있습니다. 경찰에 의해 직접 검거된 사기의 경우에는 분명한 "사기" 라벨을 매길 수 있지만 나머지 모든 거래에 대해 "정상" 라벨을 붙이기는 ...

Accurate Action Recommendation for Smart Home via Two-Level Encoders and Commonsense Knowledge

본 문서에서는 2022년 CIKM 학회에서 발표된 " Accurate Action Recommendation for Smart Home via Two-Level Encoders and Commonsense Knowledge " 논문을 소개합니다. 논문에 대한 상세한 정보는 다음과 같습니다. Title: Accurate Action Recommendation for Smart Home via Two-Level Encoders and Commonsense Knowledge Authors: Hyunsik Jeon, Jongjin Kim, Hoyoung Yoon, Jaeri Lee, and U Kang Conference: ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM) 2022 Action Recommendation for Smart Home 추천 시스템 (recommender system)은 수많은 아이템 중 각 사용자에게 적합한 일부의 아이템을 선별해주는 것을 목표로 합니다. 이는 사용자에게 편의를 제공하여 만족도를 향상시키고, 장기적으로 판매자의 수익을 증가시키기 때문에 다양한 온라인 플랫폼에서 필수적입니다. 예를 들어 아마존, 유튜브, 넷플릭스, 스포티파이 등의 온라인 플랫폼에서는 추천 시스템을 적극적으로 활용하여 큰 수익을 창출하고 있습니다. 한편, 행동 추천 시스템 (action recommender system)은 스마트 홈 (smart home)에 있어서 필수적입니다. 이는 일반적인 추천 시스템과 다르게 사용자의 행동을 돕는데에 초점이 맞춰져 있습니다. 예를 들어 사용자가 가스 밸브를 잠그는 것과 같이 중요한 행동을 잊었을 때 이를 추천하여 사용자의 안전을 확보하고, 사용자가 매번 알람을 맞추는 것과 같이 성가신 행동을 할 때 이를 추천하여 사용자의 귀찮음을 덜어줍니다. 정확한 행동 추천 시스템은 가상 비서 (virtual assist...