共计 2300 个字符，预计需要花费 6 分钟才能阅读完成。
导语 | 粗排是介于召回和精排之间的一个模块，是典型的精度与性能之间 trade-off 的产物。了解粗排各技术细节，肯定要时刻把精度和性能放在心中。
本篇将深刻重排这个模块进行论述。
一、总体架构
粗排是介于召回和精排之间的一个模块。它从召回获取上万的候选 item，输入几百上千的 item 给精排，是典型的精度与性能之间 trade-off 的产物。对于举荐池不大的场景，粗排是非必选的。粗排整体架构如下：
二、粗排根本框架：样本、特色、模型
目前粗排个别模型化了，根本框架也是包含数据样本、特色工程、深度模型三局部。
（一）数据样本
目前粗排个别也都模型化了，其训练样本相似于精排，选取曝光点击为正样本，曝光未点击为负样本。但因为粗排个别面向上万的候选集，而精排只有几百上千，其解空间大很多。只应用曝光样本作为训练，但却要对曝光和非曝光同时预测，存在重大的样本抉择偏差（SSB 问题），导致训练与预测不统一。相比精排，显然粗排的 SSB 问题更重大。
（二）特色工程
粗排的特色也能够相似于精排，因为其计算提早要求高，只有 10ms~20ms，故个别能够粗分为两类：
一般特色：相似精排，user、context、item 三局部。有哪些特色，以及特色如何解决，能够参看精排的特色工程局部。
穿插特色：user 和 item 之间的穿插特色，对晋升模型精度很有帮忙。但因为穿插特色枚举过多，难以离线计算和存储。实时打分时又不像 user 特色只用计算一次，提早较高。故对于穿插特色要审慎应用。
（三）深度模型
粗排目前曾经根本模型化，其倒退历程次要分为四个阶段：
第一代：人工规定策略，能够基于后验统计，构建一个人工规定。比方交融 item 的历史 CTR、CVR、类目价格档、销量等比拟外围的因子。人工规定准确率低，也没有个性化，也不可能实时更新。
第二代：LR 线性模型，有肯定的个性化和实时性能力，但模型过于简略，表达能力偏弱。
第三代：DSSM 双塔内积深度模型。它将 user 和 item 进行解耦合，别离通过两个 Tower 独立构建。从而能够实现 item 向量离线存储，升高线上 predict 提早。次要有两种范式：
item 和 user 均离线存储。这个计划只须要计算 user 和 item 的内积即可，计算提早低。因为 user 是离线存储的，故能够应用简单的模型，晋升表达能力。但 user 侧的实时性较差，对于用户行为不能实时捕获。
item 离线，user 实时。item 绝对 user，实时性要求没那么高。因为一次打分是针对同一个用户的，故 user 侧只须要实时计算一次即可，速度也很快。目前这个计划应用较多。
第四代：item 和 user 隔离，导致二者没有特色穿插能力，模型表达能力弱。故又提出了以 COLD 为代表的第四代模型，轻量级 MLP 粗排模型。它通过 SE block 实现特色裁剪，并配合网络剪枝和工程优化，能够实现精度和性能之间的 trade-off。
三、粗排优化
粗排的几个次要问题：
精度和特色穿插问题：经典的 DSSM 模型长处很多，目前在粗排上广泛应用，其最外围的毛病就是不足特色穿插能力。正所谓成也萧何败萧何，正是因为 user 和 item 拆散，使得 DSSM 性能很高。但反过来也是因为二者不足穿插，导致模型表达能力有余，精度降落。典型的精度和性能之间的 trade-off。
低提早要求：粗排提早要求高，个别只有 10ms~20ms，远低于精排的要求。
SSB 问题：粗排解空间比精排大很多，和精排一样只应用曝光样本，导致重大的样本抉择偏差问题。
（一）精度晋升
精度晋升的计划次要有精排蒸馏和特色穿插，次要还是要优化特色穿插问题。
- 精排蒸馏
精排模型作为 teacher，对粗排模型进行蒸馏学习，从而晋升粗排成果，这曾经成为了目前粗排训练根本范式
- 特色穿插
特色穿插能够在特色层面，也能够在模型层面实现。特色层面就是手工结构穿插特色，作为模型底层输出，依然能够在独立的 Tower 中。模型层面则应用 FM 或者 MLP 等实现主动穿插。次要办法有：
特色蒸馏：teacher 和 student 应用雷同的网络结构，teacher 模型应用一般特色和穿插特色，student 则只应用一般特色。student 从 teacher 中能够学到穿插特色的高阶信息。
退出穿插特色：特色层面构建手工穿插特色，独立的 Tower 中应用。因为穿插特色难以离线存储，实时计算空间也很大，故这个独立的 Tower 不能过于简单。那咱们第一工夫就想到了 wide&deep 模型。deep 局部依然应用 DSSM 双塔，wide 局部则为穿插特色。
轻量级 MLP：模型层面实现特色穿插，不进行独立分塔。比方 COLD，通过特色裁剪、网络剪枝、工程优化等形式升高时延，而不是靠独立分塔。
（二）提早升高
精度和性能始终以来都是一个 trade-off，很多计划都是在二者之间寻找均衡。粗排的性能要求更高，其提早必须管制在 10ms~20ms 以内。性能优化有很多常见办法。
次要有以下办法：
特色裁剪：如 COLD，不重要的特色先滤掉，天然就升高了整体提早。这一层能够做在模型内，从而能够个性化和实时更新。
量化和定点化：比方 32bit 升高为 8bit，能够晋升计算和存储性能。
网络剪枝：network pruning，包含突触剪枝、神经元剪枝、权重矩阵剪枝等办法，不开展了。
模型蒸馏：model distillation，上文曾经提到了，不开展了。
网络结构搜寻 NAS：应用更轻量级，成果更好的模型。能够尝试网络结构搜寻 NAS。
（三）SSB 问题
粗排解空间比精排大很多，和精排一样只应用曝光样本，导致重大的样本抉择偏差问题。能够把未曝光样本的精排打分给利用起来，缓解 SSB 问题。
作者简介
谢杨易
腾讯利用算法研究员。