オンサイト・オフサイトグラフによるエンティティ表現学習(Entity Representation Learning Through Onsite-Offsite Graph for Pinterest Ads)

田中専務

拓海先生、最近うちの部下から「オンサイトとオフサイトのデータを組み合わせたグラフ学習が広告に効く」と聞いたのですが、正直ピンと来ません。これって要するに何が変わるんですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!結論を先に言うと、オンサイト(自社プラットフォーム内の行動)とオフサイト(外部での購入などのコンバージョン)を一つの多様なグラフで結び、ユーザーの本当の興味や購入意欲をより正確に掴めるようにする技術です。大丈夫、一緒に噛み砕いていきますよ。

田中専務

オンサイトとオフサイトを分けて見ると何がまずいのですか。うちの現場ではクリックや滞在時間を見ているだけなんですが、それで十分ではないのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!オンサイトのデータはユーザーが何を見てクリックしたかを示す一面だが、購入や契約など実際の成果はしばしばオフサイトで起きる。片方だけではユーザーの最終的な価値を見誤りやすいのです。要点は三つ、データの範囲が広がる、接続関係を学べる、そして予測精度が上がる、です。

田中専務

それは分かりましたが、経営目線でいうと投資対効果が一番気になります。具体的に何が改善されるんですか。CTRや費用にどう影響するのか教えてください。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!この研究ではクリック率(CTR)向上とクリック単価(CPC)削減の両方で改善を示しており、特に広告の価値予測が正しくなることで効率よく入札できるようになるのです。端的に言えば、無駄な露出を減らし本当に買う可能性の高い相手に出稿できるため、費用対効果が良くなるんですよ。

田中専務

これって要するにオンサイトとオフサイトのデータを繋げてユーザーの本当の価値をきちんと見積もれるようにするということ?導入は現場で難しくないのかも心配です。

AIメンター拓海

その理解で正しいですよ。導入は確かにハードルがあるが、研究で示されたポイントは三つに整理できる。第一にデータ設計を丁寧にすること、第二に大きなID埋め込みテーブル(ID embedding table)を扱う技術を用意すること、第三に事前学習した埋め込みをランキングモデルへ注意機構(attention)でうまく適合させることです。それぞれ段階を踏めば現場導入は現実的です。

田中専務

なるほど。ところで専門用語でよく聞くKnowledge Graph Embedding(KGE)やGraph Neural Network(GNN)は私でも扱えるものですか。我々のような現場にも使えるものですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!簡単に言うと、Knowledge Graph Embedding(KGE)とは関係性を数値化して表現する技術で、Graph Neural Network(GNN)とはそのグラフ構造を用いてノードの特徴を学ぶニューラルネットワークです。技術的な詳細は技術チームに任せても、経営としては『データをどう繋ぐか』と『投資に見合う効果があるか』を押さえればよいのです。

田中専務

ありがとうございます。では最後に私の言葉で要点を言います。オンサイトとオフサイトを一つにしたグラフでユーザーを正確に評価し、事前学習した埋め込みを適切に使えば広告の効率が上がる、ということですね。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その通りです。大丈夫、一緒にステップを踏めば必ず成果が見えてきますよ。

1.概要と位置づけ

結論を先に述べる。この研究はオンサイト(自社プラットフォーム上のユーザー行動)とオフサイト(外部での購入やコンバージョン)を一つの多様なグラフ構造にまとめ、Knowledge Graph Embedding(KGE)【Knowledge Graph Embedding(KGE)+知識グラフ埋め込み】を用いてエンティティの表現を学習することで、広告の価値予測をより正確にした点で産業応用を大きく進めた。要するにユーザーの“潜在的な購買意図”を見抜く精度が改善されたのである。

基礎的な位置づけとして、Graph Neural Network(GNN)【Graph Neural Network(GNN)+グラフニューラルネットワーク】や従来の行動ベースの手法はオンサイト情報に偏りやすかった。これに対して本研究はオフサイトでの実際の成果データを加えてグラフの多様性を担保し、より実務に近い因果に近い予測を可能にした。つまり実際に売れたかどうかの情報を学習に組み込むことが大きな差分だ。

応用面では広告配信のランキングや入札(bid)戦略に直接影響する。ランキングモデルに事前学習された大規模なID埋め込み(ID embedding table)を組み合わせることで、CTRやCVRを改善し、CPCを下げるなど実務的な効果が確認された。経営判断ではここが投資対効果の源泉となる。

本研究の貢献は三つに整理できる。オンサイトとオフサイトを統合した多種類ノード・多種類エッジのヘテロジニアスグラフ設計、複雑な関係を扱う新しいKGEモデルの提案、ランキングモデルへ大規模埋め込みを注意機構で適応させる微調整手法の開発である。これらが組み合わさることで単独の改善以上の相乗効果を生んでいる。

短く要点を示すと、単にデータを増やすのではなく関係性を明示し、それを効率的に学習してランキングに反映させる仕組みが価値である。実務ではこの差が収益性に直結するため、経営が注目すべき技術的進化である。

2.先行研究との差別化ポイント

従来の多くの研究はGraphSageなどのGraph Neural Network(GNN)を用いてオンサイト行動からノード埋め込みを学習し、推薦やランキングに適用してきた。だがこれらは基本的にプラットフォーム内の行動履歴に基づくため、外部での実際の購入や離脱といった重要な成果を十分に取り込めていないという制約があった。

本研究が差別化した第一の点はオフサイトデータを明示的に取り込む設計である。オフサイトデータとは外部の決済やチェックアウトといったコンバージョンログであり、これをオンサイトデータと同一のグラフに組み込むことでユーザーの実効的価値を直接観測できるようにした。

第二の差別化はノード・エッジの多様性を許容するヘテロジニアスグラフの採用である。ユーザー、アイテム、広告、広告主など複数のエンティティと十種類以上のエッジタイプを定義し、それぞれを学習対象として扱うことで関係性の解像度を高めた。これが従来手法との差を生んでいる。

第三の差別化は実務統合を見据えた埋め込みの運用方法である。単に事前学習した埋め込みをランキングに流し込むだけでなく、ランキング側で分布のずれを吸収する注意機構ベースの微調整手法を導入している点が重要だ。これにより実運用での性能低下を抑えられる。

結論として、データ源の拡張、グラフの多様性、運用に耐える微調整の三つが本研究の競争優位である。経営視点ではこれらが短期的なROIと中長期的な学習資産の両方に寄与する点を評価すべきである。

3.中核となる技術的要素

本研究はまずオンサイト・オフサイトを一体化したヘテロジニアスグラフの設計に依拠している。ここで重要なのはノードタイプとエッジタイプを明確に定義することで、たとえば(user, click, ad)や(user, checkout, advertiser)など役割の違う関係性を別物として学習できるようにした点である。

次にKnowledge Graph Embedding(KGE)【Knowledge Graph Embedding(KGE)+知識グラフ埋め込み】の枠組みで各エンティティのID埋め込みを学習する。KGEモデルはリンク予測タスクを通じてノードとリレーションの変換を学び、埋め込みに関係性の情報を刻み込む。これが後段のランキングでの説明力を高める。

さらに本研究はTransRAと呼ぶ新たなKGEモデルを提案している。TransRAは異種ノードと複雑な関係を扱えるよう設計されており、効率的にランキングモデルへ組み込める点が特徴である。技術的には関係ごとの変換と注意重みの設計が中核となる。

最後に大規模ID埋め込みテーブルをランキングモデルに統合する際の分布ずれ問題を解くため、注意機構に基づくファインチューニング手法を導入している。これにより事前学習された埋め込みをそのまま使ったときに起きやすい性能低下を実運用で緩和できる点が実務的意義だ。

総じて、データ設計、KGEによる表現学習、そして実運用を見据えた微調整の三つが技術の中核であり、これらを段階的に整備することが導入成功の鍵である。

4.有効性の検証方法と成果

検証はオフライン実験とオンライン実験の両面で行われた。オフラインではリンク予測やランキング精度の改善を指標とし、埋め込みの質やモデルの汎化性能を評価した。オンラインでは実際の広告配信に組み込み、CTR(Click-Through Rate)やCPC(Cost Per Click)、CVR(Conversion Rate)などのKPIを観測した。

結果としてはCTRの上昇とCPCの低下という定量的改善が示されており、広告効率の向上が確かめられた。特に事前学習された埋め込みを注意機構で微調整したケースがもっとも安定して改善を出しており、運用を考えた際の有効性を実証している。

また定性的にはユーザーと広告、広告主などの関係性が埋め込み空間でより明瞭に分離され、類似ユーザーのクラスタリングや高価値ユーザーの検出が容易になった点が報告されている。これは配信戦略の意思決定に直接資する特徴である。

検証の設計としては、単純な比較だけでなく異なる段階でのモデル統合や再学習頻度の違いなど現場の運用条件を反映した実験も行われており、導入時に想定される落とし穴を事前に把握する配慮がなされている点も信頼性を高めている。

要するに、学術的な指標と実務的なKPIの両方で効果が示されており、技術の実用化に向けた説得力がある。経営としては短期のKPI改善と中長期のデータ資産形成の両方で判断材料が得られる。

5.研究を巡る議論と課題

第一の議論点はプライバシーとデータ連携の問題だ。オフサイトデータを統合する際には個人情報やトラッキングの制約が存在するため、法令準拠やユーザー同意の設計が不可欠である。経営判断はここを慎重に見る必要がある。

第二にスケーラビリティの課題である。大規模なID埋め込みテーブルを扱うにはストレージと推論コストの最適化が求められる。実務では技術的負担がランニングコストに直結するため、導入計画においてコスト評価を厳密に行う必要がある。

第三に分布のずれに対するロバストネスだ。事前学習とランキングモデルの間でデータ分布が異なる場合、性能が低下しやすい。研究は注意機構による微調整で対応しているが、運用上は定期的な再学習やモニタリングが重要である。

第四に因果推論の欠如である。本研究は相関関係を学習する点で優れるが、介入や戦略変更が与える因果的効果を直接示すわけではない。ABテストや因果推論の補強を組み合わせることで、より確固たる経営判断材料となる。

総合すると、効果は期待できるが運用上の制度・技術・評価体制を同時に整備することが不可欠である。経営としては技術導入のロードマップにこれらの課題対応を組み込むべきである。

6.今後の調査・学習の方向性

今後はまずプライバシー保護を前提としたオフサイトデータの取得と匿名化の実用的手法を整備すべきである。これにより法令やユーザーの信頼を損なわずに情報を活用できる基盤が整う。経営はここに初期投資を割く意義がある。

次にモデル面では因果推論やトリートメント効果を取り入れた評価手法の導入が望ましい。単なる相関の最適化だけでなく、実際の介入が与える価値を定量化できれば施策の優先順位付けがより合理的になる。これが中長期の競争力につながる。

またエンジニアリング面では埋め込みテーブルの圧縮やオンライン学習の導入でコストを下げ、リアルタイム性を高めることが重要だ。こうした技術はLTV(顧客生涯価値)を高めるための運用効率に直結する。

最後に組織面での知識移転と評価指標の整備を進めよ。現場の担当者が結果を解釈し意思決定に結び付けられるよう、可視化とダッシュボード、定期的なABテスト設計を制度化することが重要である。

結論として、技術そのものは有望だが現場で真価を発揮させるにはデータガバナンス、因果評価、運用効率化という三方向の投資が必要である。これを経営判断に反映することで持続的な収益改善が期待できる。

会議で使えるフレーズ集

「オンサイトとオフサイトを統合したグラフでユーザーの実効的価値を学習することで、広告のターゲティング精度と投資効率が向上します。」

「事前学習した埋め込みをランキングに組み込む際は分布のずれに注意が必要で、注意機構での微調整を検討しましょう。」

「導入にはプライバシーとコストの対策が不可欠です。まずは小規模なパイロットでKPI改善を確認しましょう。」

検索に使える英語キーワード: onsite-offsite graph, knowledge graph embedding, TransRA, ads CTR CVR, heterogeneous graph recommendation

J. Jin et al., “Entity Representation Learning Through Onsite-Offsite Graph for Pinterest Ads,” arXiv preprint arXiv:2508.02609v2, 2025.

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