FuxiCTR

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1.4k 224 简单 1 次阅读 昨天Apache-2.0图像开发框架
AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

FuxiCTR 是一个专为点击率(CTR)预测打造的开源算法库,广泛应用于在线广告、推荐系统及赞助搜索等工业场景。在学术界与工业界,CTR 模型的开发常面临代码复现难、参数调整繁琐以及不同框架间迁移成本高等痛点,FuxiCTR 正是为了解决这些问题而生。

它主要服务于算法研究人员和工程开发者,帮助他们更高效地进行模型实验与落地。FuxiCTR 的核心优势在于其高度的可配置性、可调优性和可复现性。通过将数据预处理和模型结构模块化,用户只需通过简单的配置文件即可灵活组合实验流程,并支持自动化的超参数调优。此外,它同时兼容 PyTorch 和 TensorFlow 两大主流深度学习框架,极大地降低了新模型的开发与扩展门槛。

目前,FuxiCTR 已集成了从经典的逻辑回归(LR)、因子分解机(FM)到深度语义匹配模型(DSSM)等多种经典与前沿的特征交互模型,并提供了标准的基准测试环境。无论是希望快速验证新想法的研究者,还是寻求稳定基线系统的工程师,都能利用 FuxiCTR 轻松复现论文结果或构建高性能的预测服务,从而推动相关领域的技术迭代与创新。

使用场景

某电商平台的推荐算法团队正面临紧急任务,需要在两周内为“双 11"大促上线一套新的点击率(CTR)预估模型,以提升广告转化率。

没有 FuxiCTR 时

  • 重复造轮子效率低:团队成员需手动重写 LR、FM、DeepFM 等经典模型的底层代码,数据预处理逻辑分散且难以复用,耗费大量时间在基础构建上。
  • 调参复现困难:不同成员使用的超参数配置格式不统一,导致实验结果无法横向对比,甚至出现同一模型在不同环境下表现不一致的“黑盒”问题。
  • 框架迁移成本高:团队内部部分成员熟悉 PyTorch,部分习惯 TensorFlow,代码无法互通,维护两套技术栈增加了协作摩擦和出错风险。
  • 新模型验证慢:想要尝试最新的特征交互模型时,缺乏标准化的基准测试流程,从阅读论文到代码落地往往需要数周时间。

使用 FuxiCTR 后

  • 模块化快速搭建:利用 FuxiCTR 预置的模型库(Model Zoo),通过配置文件即可一键调用 LR、DSSM 等数十种成熟模型,将模型开发周期从周缩短至小时级。
  • 实验可复现可控:借助其统一的配置化调参机制,所有实验记录清晰可查,确保了基准测试的严格复现,让团队能精准定位性能提升的来源。
  • 双框架无缝支持:FuxiCTR 同时支持 PyTorch 和 TensorFlow,团队成员可根据偏好选择框架,底层逻辑保持一致,极大降低了协作门槛。
  • 灵活扩展新算法:基于其高扩展性架构,团队能快速将最新论文中的创新模型集成到现有流水线中,并在标准数据集上立即验证效果。

FuxiCTR 通过标准化、配置化和可复现的特性,将算法团队从繁琐的工程实现中解放出来,使其能专注于核心策略优化与业务价值提升。

运行环境要求

GPU

未说明(依赖 PyTorch/TensorFlow 的默认 GPU 支持)

内存

未说明

依赖
notes该工具同时支持 PyTorch 和 TensorFlow 框架,用户可根据需要选择安装其中一个或两个都安装。具体模型实现可能仅依赖其中一种框架(如表格中标注的 `torch` 或 `tf`)。README 中未明确提及操作系统、GPU 型号及内存的具体需求,通常取决于所选深度学习框架的要求及运行模型的数据规模。
python3.9+
torch>=1.10
tensorflow>=2.1
FuxiCTR hero image

快速开始

Logo
Python版本 PyTorch版本 TensorFlow版本 PyPI版本 下载量 许可证

点击率(CTR)预测是在线广告、推荐系统和赞助搜索等多种工业应用中的关键任务。FuxiCTR 提供了一个用于 CTR 预测的开源库,其主要特点在于可配置性、可调性和可复现性。我们希望该项目能够促进可复现性研究,并使该领域的研究人员和从业者受益。

主要特性

  • 可配置:数据预处理和模型均采用模块化设计,且高度可配置。

  • 可调优:通过简单的配置即可实现模型的自动调优。

  • 可复现:所有基准测试均可轻松复现。

  • 可扩展:可以方便地扩展到任何新模型,同时支持 PyTorch 和 TensorFlow 框架。

模型库

序号 出版物 模型 论文 基准 版本
:open_file_folder: 特征交互模型
1 WWW'07 LR 预测点击:为新广告估计点击率 :triangular_flag_on_post:微软 :arrow_upper_right: torch
2 ICDM'10 FM 因子分解机 :arrow_upper_right: torch
3 CIKM'13 DSSM 使用点击数据学习用于网络搜索的深度结构化语义模型 :triangular_flag_on_post:微软 :arrow_upper_right: torch
4 CIKM'15 CCPM 卷积点击预测模型 :arrow_upper_right: torch
5 RecSys'16 FFM 用于点击率预测的领域感知因子分解机 :triangular_flag_on_post:Criteo :arrow_upper_right: torch
6 RecSys'16 DNN YouTube 推荐系统的深度神经网络 :triangular_flag_on_post:谷歌 :arrow_upper_right: torch, tf
7 DLRS'16 Wide&Deep 推荐系统中的 Wide & Deep 学习 :triangular_flag_on_post:谷歌 :arrow_upper_right: torch, tf
8 ICDM'16 PNN 基于产品的神经网络用于用户响应预测 :arrow_upper_right: torch
9 KDD'16 DeepCrossing Deep Crossing:无需手工设计组合特征的Web-scale建模 :triangular_flag_on_post:微软 :arrow_upper_right: torch
10 NIPS'16 HOFM 高阶因子分解机 :arrow_upper_right: torch
11 IJCAI'17 DeepFM DeepFM:基于因子分解机的神经网络用于点击率预测 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch, tf
12 SIGIR'17 NFM 稀疏预测分析中的神经因子分解机 :arrow_upper_right: torch
13 IJCAI'17 AFM 注意力因子分解机:通过注意力网络学习特征交互权重 :arrow_upper_right: torch
14 ADKDD'17 DCN 用于广告点击预测的深度与交叉网络 :triangular_flag_on_post:谷歌 :arrow_upper_right: torch, tf
15 WWW'18 FwFM 展示广告中用于点击率预测的字段加权因子分解机 :triangular_flag_on_post:Oath, TouchPal, LinkedIn, 阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
16 KDD'18 xDeepFM xDeepFM:结合显式和隐式特征交互的推荐系统 :triangular_flag_on_post:微软 :arrow_upper_right: torch
17 CIKM'19 FiGNN FiGNN:通过图神经网络建模特征交互以进行点击率预测 :arrow_upper_right: torch
18 CIKM'19 AutoInt/AutoInt+ AutoInt:通过自注意力神经网络自动学习特征交互 :arrow_upper_right: torch
19 RecSys'19 FiBiNET FiBiNET:结合特征重要性和双线性特征交互的点击率预测 :triangular_flag_on_post:新浪微博 :arrow_upper_right: torch
20 WWW'19 FGCNN 通过卷积神经网络生成特征以进行点击率预测 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch
21 AAAI'19 HFM/HFM+ 全息因子分解机用于推荐 :arrow_upper_right: torch
22 Arxiv'19 DLRM 用于个性化和推荐系统的深度学习推荐模型 :triangular_flag_on_post:Facebook :arrow_upper_right: torch
23 NeuralNetworks'20 ONN 操作感知神经网络用于用户响应预测 :arrow_upper_right: torch, tf
24 AAAI'20 AFN/AFN+ 自适应因子网络:学习自适应阶数的特征交互 :arrow_upper_right: torch
25 AAAI'20 LorentzFM 利用洛伦兹因子分解学习特征交互 :triangular_flag_on_post:eBay :arrow_upper_right: torch
26 WSDM'20 InterHAt 通过层次化注意力实现可解释的点击率预测 :triangular_flag_on_post:NEC Labs, 谷歌 :arrow_upper_right: torch
27 DLP-KDD'20 FLEN FLEN:利用领域进行可扩展的点击率预测 :triangular_flag_on_post:腾讯 :arrow_upper_right: torch
28 CIKM'20 DeepIM 深度交互机器:一种简单但有效的高阶特征交互模型 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴、RealAI :arrow_upper_right: torch
29 WWW'21 FmFM FM^2:用于推荐系统的字段矩阵化因子分解机 :triangular_flag_on_post:雅虎 :arrow_upper_right: torch
30 WWW'21 DCN-V2 DCN V2:改进的深度与交叉网络及面向Web规模排序学习的实用经验 :triangular_flag_on_post:谷歌 :arrow_upper_right: torch
31 CIKM'21 DESTINE 解耦的自注意力神经网络用于点击率预测 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
32 CIKM'21 EDCN 通过信息共享增强显式和隐式特征交互,用于并行深度点击率模型 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch
33 DLP-KDD'21 MaskNet MaskNet:通过实例引导的掩码将逐特征乘法引入点击率排序模型 :triangular_flag_on_post:新浪微博 :arrow_upper_right: torch
34 SIGIR'21 SAM 再次审视点击率预测:注意力就是你所需要的吗? :triangular_flag_on_post:BOSS Zhipin :arrow_upper_right: torch
35 KDD'21 AOANet 用于在线推荐的架构与操作自适应网络 :triangular_flag_on_post:滴滴出行 :arrow_upper_right: torch
36 AAAI'23 FinalMLP FinalMLP:用于点击率预测的增强型双流MLP模型 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch
37 SIGIR'23 FinalNet FINAL:用于点击率预测的因子化交互层 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch
38 SIGIR'23 EulerNet EulerNet:通过欧拉公式自适应地学习特征交互以进行点击率预测 :triangular_flag_on_post:华为 :arrow_upper_right: torch
39 CIKM'23 GDCN 迈向更深、更轻量且可解释的交叉网络以进行点击率预测 :triangular_flag_on_post:微软 torch
40 ICML'24 WuKong 悟空:迈向大规模推荐的规模法则 :triangular_flag_on_post:Meta :arrow_upper_right: torch
:open_file_folder: 行为序列建模
42 KDD'18 DIN 用于点击率预测的深度兴趣网络 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
43 AAAI'19 DIEN 用于点击率预测的深度兴趣演化网络 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
44 DLP-KDD'19 BST 阿里巴巴电商推荐中的行为序列Transformer :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
45 CIKM'20 DMIN 用于点击率预测的深度多兴趣网络 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
46 AAAI'20 DMR 用于个性化点击率预测的深度匹配排序模型 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
47 KDD'23 TransAct TransAct:Pinterest 推荐中的基于 Transformer 的实时用户行为模型 :triangular_flag_on_post:Pinterest :arrow_upper_right: torch
:open_file_folder: 长序列建模
48 CIKM'20 SIM 基于搜索的用户兴趣建模,结合终身序列行为数据进行点击率预测 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 torch
49 DLP-KDD'22 ETA 高效长序列用户数据建模以进行点击率预测 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 torch
50 CIKM'22 SDIM 采样就是你在点击率预测中对长期用户行为建模所需要的全部 :triangular_flag_on_post:美团 torch
51 KDD'23 TWIN TWIN:快手点击率预测中用于终身用户行为建模的两阶段兴趣网络 :triangular_flag_on_post:快手 torch
52 KDD'25 MIRRN 多粒度兴趣检索与精炼网络用于点击率预测中的长期用户行为建模 :triangular_flag_on_post:华为 torch
:open_file_folder: 动态权重网络
53 NeurIPS'22 APG APG:用于点击率预测的自适应参数生成网络 :triangular_flag_on_post:阿里巴巴 :arrow_upper_right: torch
54 KDD'23 PPNet PEPNet:用于注入个性化先验信息的参数和嵌入个性化网络 :triangular_flag_on_post:快手 :arrow_upper_right: torch
:open_file_folder: 多任务建模
55 Arxiv'17 ShareBottom 深度神经网络中多任务学习概述 torch
56 KDD'18 MMoE 利用多门专家混合体在多任务学习中建模任务关系 :triangular_flag_on_post:谷歌 torch
57 RecSys'20 PLE 渐进式分层提取 (PLE):一种用于个性化推荐的新颖多任务学习 (MTL) 模型 :triangular_flag_on_post:腾讯 torch

基准测试

我们已在一组开放数据集上对 FuxiCTR 模型进行了基准测试,具体如下:

依赖项

FuxiCTR 具有以下依赖项:

  • Python 3.9+
  • PyTorch 1.10.0–2.1.2(若用于 PyTorch 模型)
  • TensorFlow 2.1(若用于 TensorFlow 模型)

请通过 pip install -r requirements.txt 安装其他所需软件包。

快速入门

  1. 运行示例代码

    demo 目录中提供了示例代码,展示了 FuxiCTR 的一些基本用法。用户可以运行这些示例以快速上手并了解工作流程。

    cd demo
    python example1_build_dataset_to_parquet.py
    python example2_DeepFM_with_parquet_input.py
    
  2. 在小型数据集上运行模型

    用户可以按照以下命令轻松运行模型库中的每个模型,这里以运行 DCN 为例。此外,用户还可以修改数据集配置文件和模型配置文件,以在自己的数据集上运行或使用新的超参数。更多详细信息请参阅 README

    cd model_zoo/DCN/DCN_torch
    python run_expid.py --expid DCN_test --gpu 0
    
    # 根据目标模型名称更改 `MODEL`
    cd model_zoo/MODEL
    python run_expid.py --expid MODEL_test --gpu 0
    
  3. 在基准数据集上运行模型(例如 Criteo)

    用户可以参考基准测试部分,获取基准数据集和运行步骤,以复现现有结果。请参阅此处示例:https://github.com/reczoo/BARS/tree/main/ranking/ctr/DCNv2/DCNv2_criteo_x1

  4. 实现新模型

    FuxiCTR 库设计为模块化结构,因此用户可以根据自身需求覆盖各个组件。在许多情况下,只需实现模型类即可创建自定义模型。如果数据预处理或数据加载器不适用,也可以通过核心 API 自行实现新的版本。我们提供了一个具体示例,实现了我们最近在 AAAI 2023 上发表的新模型 FinalMLP

  5. 调整模型超参数

    FuxiCTR 目前支持使用多 GPU 对模型超参数进行快速网格搜索。以下示例展示了使用 4 个 GPU 进行 8 组实验的网格搜索。

    cd experiment
    python run_param_tuner.py --config config/DCN_tiny_parquet_tuner_config.yaml --gpu 0 1 2 3 0 1 2 3
    

🔥 引用

如果您在公开研究中使用了我们的代码或基准测试,请引用以下两篇论文。

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