WWW2019読み会

WebにおけるHuman Dynamics



武内慎

株式会社サイバーエージェント

秋葉原ラボ

2019/9/2

自己紹介

武内慎
・名古屋大学大学院 修士卒
 ・理学研究科 素粒子的宇宙論
・通信キャリア
 ・ガラケー、スマホ開発関連業務
・2015〜 サイバーエージェント
 ・DMP コンサル
 ・2017/3〜 自社サービスのデータ分析業務 @秋葉原ラボ
・興味
 ・Human Dynamics,音楽鑑賞行動の分析
0. 自己紹介
1. WebにおけるHuman Dynamics発表の概要
2. 論文紹介(3本)
2-1. To Return or to Explore: Modelling Human Mobility and Dynamics in
Cyberspace (Poster Session)
2-2. Anomaly Detection in the Dynamics of Web and Social Networks Using
Associative Memory (Research Track: Network Applications)
2-3. Modeling Item-Specific Temporal Dynamics of Repeat Consumption for
Recommender Systems (Poster Session)
3. まとめ
WebにおけるHuman Dynamics 目次
<今回ご紹介する内容>
 分野を絞らず,Web上のダイナミクスの理解とその応用が
テーマの研究を3種類,1本ずつピックアップして紹介.
● Web上のコミュニティダイナミクスの解明
○ keyword: [Human Dynamics, Online Communities]
● ソーシャルネットワーク上の異常検知
○ keyword: [Anomaly Detection, Dynamic Network]
● 反復消費を考慮した推薦アルゴリズム
○ keyword: [Recommender system, Repeat consumption]
1.概要 WebにおけるHuman Dynamics
To Return or to Explore: Modelling Human
Mobility and Dynamics in Cyberspace
[Cyberspace, Online Communities, Human Mobility, Human Dynamics,
Preferential Return, Preferential Exploration]
2-1
<この研究のモチベーション>
 人の行動は一見すると複雑.
 実は,本人も意識せずに従っているルールが何かある?
 IOT,Web等のログによって,様々な統計的性質や
 その背後にあるルールがわかってきた.
 物理空間における行動とWeb上の行動は同じ??
2-1. モチベーション
<関連研究>
物理空間での行動の基本原理の研究
・Friendship and Mobility: User Movement In Location-Based Social Networks. SIGKDD(2011).
 ・短距離の移動(空間的制約 & 周期的)と,長距離の移動(ソーシャルネットと相関)
2-1. モチベーション
<関連研究>
物理空間での行動の基本原理の研究
・Returners and explorers dichotomy in human mobility. Nature communications(2015).
 ・個人が探索者とリピーターのどちらかに属するモデルの提案.
2-1. モチベーション
<関連研究>
物理空間の行動 VS Web上の行動
・Returners and Explorers Dichotomy in Web Browsing Behavior - A Human Mobility Approach.
Complex Networks.(2016)
 ・類似性あり.探索とリターンに分けて分析.
2-1. モチベーション
To Return or to Explore: Modelling Human Mobility and Dynamics in Cyberspace
<概要>
・redditでの書き込みデータから,コミュニティ単位の探索(Explore)とリターン(Return)行動を
分析,モデリング.
<結果・コントリビューション>
・Web上の行動であっても,物理空間上の行動と同じ原理が働いていることを示した.
 ・優先原理(preferential principle),つまり「人は徐々に新しい場所を探すことに
  興味を無くし, 既知の場所に戻ることが多くなる.」
・個人の探索意志の定量化.
 ・その人が探索しやすい人か,リターンしやすい人かを定量的に把握.
 ・それらのタイプが来訪しやすいトピックの分析が可能.
2-1. 研究概要
To Return or to Explore: Modelling Human Mobility and Dynamics in Cyberspace
2-1. 研究概要
Anomaly Detection in the Dynamics of Web and
Social Networks Using Associative Memory
[Anomaly Detection, Dynamic Network, Graph Algorithm, Hopfield Network,
Wikipedia, Web Logs Analysis]
2-2
<この研究のモチベーション>
 ・時間変化するネットワーク上での異常検知.
 ・異常検知にネットワーク情報を考慮すべき理由.
  ・対象の依存関係
  ・ノード,エッジの属性
  ・異常の伝搬
  ・ネットワーク特徴量のロバスト性
     [Graph based anomaly detection and description: a survey.
            Data mining and knowledge discovery(2015)]より
 ・データの時間成分と空間成分を分離しない検出方法.
2-2. モチベーション
<関連研究>
時空間上のイベントバーストの特定手法の研究
・STEM: A Spatio-TEmporal Miner for Bursty Activity. SIGMOD(2013).
 ・時空間データのマイニング手法の提案
時空間データの異常検知
・Spatio-Temporal Outlier Detection in Precipitation Data. In Knowledge discovery from
sensor data.(2010)
 ・時間成分と空間成分のデータを独立に扱う
2-2. モチベーション
Anomaly Detection in the Dynamics of Web and
Social Networks Using Associative Memory
<概要>
・提案手法を,wikipediaデータ(記事ネットワーク,
閲覧数の時系列)と,Enron社のemailデータ(メール送信ネットワーク,メール数の時系列)に
適用.
・提案手法:
 ・potential anomalyの計算, 適当な閾値以下のノードの削減
 ・Hopfield networkの学習(教師無し学習)
<結果・コントリビューション>
・提案手法によってGround Truth(Enron社内イベント, Google Trendによる世間のイベント)の
抽出に成功.
・検知した異常の解釈性
2-2. 研究概要
Anomaly Detection in the Dynamics of Web and
Social Networks Using Associative Memory
2-2. 研究概要
Modeling Item-Specific Temporal Dynamics of
Repeat Consumption for Recommender Systems
[Recommender system, Repeat consumption, Temporal dynamics,
Collaborative filtering, Hawkes process]
2-3
<この研究のモチベーション>
 ・2回目以降の消費を考慮したレコメンドロジック.
 ・スマホを買った直後に,別のスマホをレコメンドされても 😇
 ・適切なタイミングで反復消費をレコメンドするためには,時間的なダイナミ
クスのモデリングが必要.
2-3. モチベーション
<関連研究>
反復消費行動の研究
・Modeling User Consumption Sequences. WWW(2016).
 ・傾向の分析とモデリング. 品質等よりも時間要素がモデリングに重要.
2-3. モチベーション
<関連研究>
反復消費行動を考慮したレコメンドロジック
・Time-Sensitive Recommendation From Recurrent User Activities. Neural Information Processing
Systems(2015).
 ・ユーザーの反復消費行動をHawkes過程(自己励起点過程)でモデリング
 ・ユーザー×アイテム毎の嗜好変化は考慮していない.
2-3. モチベーション
Modeling Item-Specific Temporal Dynamics of Repeat Consumption for
Recommender Systems
<概要>
・反復消費の特徴分析
 ・short-term effectとlifetime effect
・下記2つを融合した新規手法(SLRC)の提案
 ・Hawkes過程:反復消費の2つの効果をカーネル関数で表現
 ・CF(協調フィルタリング):ユーザーの好みを表現
<結果・コントリビューション>
・提案手法で、既存手法よりも精度を改善.
・解釈性が高い.アイテムのライフタイムがわかり,早く消費される(fast-moving)か,使い続け
る(durable)ものか区別できる.
2-3. 研究概要
Modeling Item-Specific Temporal Dynamics of Repeat Consumption for
Recommender Systems
2-3. 研究概要
3.まとめ
・Web上のダイナミクスを解明するためのユーザーモデリングはいろ
いろ役立つというお話.
・点過程の使い勝手の良さ.
・モデルの解釈性のメリット.
・各分野で,現実に近い理論モデルが提案されてきている.
 ・本質を理解するための抽象度とのバランスが難しい.
 ・異なる行動も,パラメータ値域で表現可能.
 

WebにおけるHuman Dynamics 武内慎