Collaborative filtering methods based on graph neural networks (GNNs) have witnessed significant success in recommender systems (RS), capitalizing on their ability to capture collaborative signals within intricate user-item relationships via message-passing mechanisms. However, these GNN-based RS inadvertently introduce excess linear correlation between user and item embeddings, contradicting the goal of providing personalized recommendations. While existing research predominantly ascribes this flaw to the over-smoothing problem, this paper underscores the critical, often overlooked role of the over-correlation issue in diminishing the effectiveness of GNN representations and subsequent recommendation performance. Up to now, the over-correlation issue remains unexplored in RS. Meanwhile, how to mitigate the impact of over-correlation while preserving collaborative filtering signals is a significant challenge. To this end, this paper aims to address the aforementioned gap by undertaking a comprehensive study of the over-correlation issue in graph collaborative filtering models. Firstly, we present empirical evidence to demonstrate the widespread prevalence of over-correlation in these models. Subsequently, we dive into a theoretical analysis which establishes a pivotal connection between the over-correlation and over-smoothing issues. Leveraging these insights, we introduce the Adaptive Feature De-correlation Graph Collaborative Filtering (AFDGCF) framework, which dynamically applies correlation penalties to the feature dimensions of the representation matrix, effectively alleviating both over-correlation and over-smoothing issues. The efficacy of the proposed framework is corroborated through extensive experiments conducted with four representative graph collaborative filtering models across four publicly available datasets.


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协同过滤(英语:Collaborative Filtering),简单来说是利用某兴趣相投、拥有共同经验之群体的喜好来推荐用户感兴趣的信息,个人透过合作的机制给予信息相当程度的回应(如评分)并记录下来以达到过滤的目的进而帮助别人筛选信息,回应不一定局限于特别感兴趣的,特别不感兴趣信息的纪录也相当重要。协同过滤又可分为评比(rating)或者群体过滤(social filtering)。其后成为电子商务当中很重要的一环,即根据某顾客以往的购买行为以及从具有相似购买行为的顾客群的购买行为去推荐这个顾客其“可能喜欢的品项”,也就是借由社群的喜好提供个人化的信息、商品等的推荐服务。除了推荐之外,近年来也发展出数学运算让系统自动计算喜好的强弱进而去芜存菁使得过滤的内容更有依据,也许不是百分之百完全准确,但由于加入了强弱的评比让这个概念的应用更为广泛,除了电子商务之外尚有信息检索领域、网络个人影音柜、个人书架等的应用等。
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