With the tremendous success of Graph Convolutional Networks (GCNs), they have been widely applied to recommender systems and have shown promising performance. However, most GCN-based methods rigorously stick to a common GCN learning paradigm and suffer from two limitations: (1) the limited scalability due to the high computational cost and slow training convergence; (2) the notorious over-smoothing issue which reduces performance as stacking graph convolution layers. We argue that the above limitations are due to the lack of a deep understanding of GCN-based methods. To this end, we first investigate what design makes GCN effective for recommendation. By simplifying LightGCN, we show the close connection between GCN-based and low-rank methods such as Singular Value Decomposition (SVD) and Matrix Factorization (MF), where stacking graph convolution layers is to learn a low-rank representation by emphasizing (suppressing) components with larger (smaller) singular values. Based on this observation, we replace the core design of GCN-based methods with a flexible truncated SVD and propose a simplified GCN learning paradigm dubbed SVD-GCN, which only exploits $K$-largest singular vectors for recommendation. To alleviate the over-smoothing issue, we propose a renormalization trick to adjust the singular value gap, resulting in significant improvement. Extensive experiments on three real-world datasets show that our proposed SVD-GCN not only significantly outperforms state-of-the-arts but also achieves over 100x and 10x speedups over LightGCN and MF, respectively.


翻译:图表革命网络(GCN)取得了巨大成功,因此,它们被广泛应用于推荐系统,并表现出有希望的绩效,然而,大多数基于GCN的方法严格地坚持了通用的GCN学习范式,并受到两种限制:(1) 计算成本高,培训趋同缓慢,因此缩缩缩幅度有限;(2) 堆叠图变动层通过强调(压低)成堆图变异层,降低性能的臭名昭著的过度移动问题。我们争辩说,上述限制是由于对基于GCN的方法缺乏深刻的理解。为此,我们首先调查了设计使GCN建议有效。通过简化 LightGCNCNCN,我们展示了基于GCN的和低级方法之间的密切联系,例如Singulal 值脱缩(SVD)和矩阵加固化(MFM)等方法。 堆叠图变层通过强调(压)以较大(更小的)单值来降低性能。根据这一观察,我们用灵活的SNRCD差距取代了G-MR方法的核心设计,我们提出了一种简化的GCNCN学习范式,从而大大提升了SVG-G-S-SVG-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-G-G-G-Sl-S-SL-SL-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-SL-SL-SL-S-S-S-S-SL-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S

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