Google AdSense User Modeling and Recommender Systems − Case exercise Authors:Marin Desnica  Marie Sayadchi  Khawja Umair  Peter Szabó    The most of the internet users are probably familiar with the ads appearing widely all over the  internet with a little triangle in the top or bottom­right corner − that is AdSense, a service from  Google which together with AdWords makes a significant income of this company [3].  Google AdSense is an advertising platform using various information about the user viewing  the ads, to show him the most relevant ones and by that maximize it’s own income. The most  common information about the user is his geolocation, the languages he speak, his interests and  the content of the website he is browsing right now.  1 The users of AdSense AdSense and AdWords are closely related. While AdWords is a service helping to create ads for  companies and individuals who wants to promote their products, AdSense, on the other hand, is  used by online publishers (owners of websites) to deliver these ads to the end users (visitors of  their website) and earning money for it. [8]    Connection between Google’s AdWords and AdSense [9]    Ads generated in AdWords can be displayed as “google search ads”, which are shown on  Google’s homepage along with the generic search results. They can also appear in Google  Display Network, which is actually the Google’s AdSense service (see the image above).  Google  AdSense  is currently available on  around 4 million websites [10] (see Figure 3)  maintained by more than 2 million publishers [11]. Unfortunately there are no official statistics  how many  users might get  in touch with  AdSense  per day, month or a year, but a rough  1 estimation using YouTube’s usage statistics can be easily made.  Considering the following facts:  ● YouTube has the second highest number of unique visitors − over 187,000,000 visitors  per month (the first place belongs to Google which does not use AdSense) [10],  ● an ad through AdSense is displayed under almost every popular video on YouTube,  ● the majority of the youtube users definitely must watch at least one popular video with an  ad during a month,  we can definitely say, that there are at least 187,000,000 users of AdSense per month. If we also  consider, that there are almost 3 billion Internet users all over the World [12], we can see, that  94% of all the users of Internet, does not use YouTube (for example, it is not too much popular in  the Asian countries). But they must visit other websites, and around 6% of the top 1 million  websites (the ones with the most visitors per month) has Google AdSense placed on it [10]. So  even if we do not count the 15,000,000 people using AdBlock (see chapter 5.1), the total number  of users might be still several times larger.  2 Ad targeting in AdSense Google AdSense is a great example of a recommender system serving content tailored for every  user separately. It recommends advertisements by taking into account the users age, gender,  language, location, and interests. AdSense displays various types of ads − they can be basic  text ads, images or even video and much more (See chapter 3.2). [2]  When searching for goods or services, the displayed ad may be the exact solution that user  is looking for. Even in contextual targeting in blogs/websites relevant ads can add to the depth of  information user gets from visiting the page. For example, user is reading a blog post on “how to  fix your bike’s dynamo”, in addition to the tips on the actual process, by looking into ads, user can  have some estimation on the prices and availability of necessary parts and tools, or he might at  the end prefer to use a service.  2.1 Targeting by language The advertiser using Google AdWords has an option to specify the language settings for his  advertisements. AdSense determines the primary language of the website showing the ads, and  displays there those ads, which intended for the given language. [1]  To make language targeting even more efficient, AdSense does not look only at the language  of the current website where the advertisement is served, but it takes in mind also the languages  of the users recently visited websites as well. Then it is usual that an English website might  contain for example Estonian ads if the user was previously browsing websites with content in  Estonian language. [1]  2.2 Targeting by geolocation The geographical location of the user is determined by his IP address. The precision of the  location detection varies and it depends mostly from how much information does the Internet  service provider (ISP) share about his clients. For some users AdSense knows only the country,  2 but some ISPs shares even the users exact address, so the advertisement can be targeted with  a very high precision. AdSense lets the advertiser to target whole countries, regions within these  countries or even exact cities and a manually specified radius around them (see Figure 4). [6, 7]  2.3 Targeting by keywords After an online publisher signs up for using AdSense on his website, Google bots starts to crawl  the website and analyze its content, so ads relevant to the websites content can be displayed  there. This is called contextual targeting and it analyzes keywords, word frequency, font size,  and the overall link structure of the website (see Figure 2). [5, 8]  2.4 Targeting by interests Users interests are mainly determined from his browsing habits on websites which are using  AdSense and from his search history on Google as well. If the user starts searching and visiting  websites with one specific content (e.g. sports equipment), it is highly probable that he will start  to see ads related to this content on other (even unrelated) websites as well. [4]  The user is also able to manually adjust or change these preferences or even completely  disable tracking of his interests by visiting the Ads Settings page (see Figure 1). [5]  The advertisers can also use an other targeting option − remarketing. They can target their  ads to those users, who previously visited their website, to lure them back again (see Figure 5).  [5]  2.5 Storing user relevant data User  relevant  data  is  stored  via  cookies. A “cookie”  is a  small  file containing a  string of  characters that is sent to user’s computer when he visits a website. At Google they use cookies  to improve the quality of their service and to better understand how people interact with them.  [16]  As users  browse Google’s partner websites, Google stores an advertising cookie in the  user's browser to understand the types of pages that user is visiting. This information is used to  show  ads  that  might  appear  to  users  based  on  their  inferred  interest  and  demographic  categories. [14]  User has some control of the information that is being stored in the form of cookies, he can  edit  his  Ads  Settings  (see  Fig.  1)  and  define  or  change  there  the  inferred  interest  and  demographic categories of him. Regardless of the interests of a user, Google will never show  ads based on sensitive information or interest categories, such as those based on race, religion,  sexual orientation, health, or sensitive financial categories. [14]  3 3 The algorithm behind AdSense The exact way the algorithm works is not known to the general public, but an educated guess  would describe the algorithm steps like this:   1. Attempt to determine page context and serve a contextually relevant ad  2. Use clickstream data to determine what the user might be interested in and serve an ad  that may not be contextually relevant.  3. Use basic demographic data (e.g. geolocation) to attempt to target ad relevance to the  user. The premise is simple, the context of the page is a strong indication about what the user will  click on and is the first priority of the algorithm. You may know that the user was interested in  other, potentially more profitable subjects, but that the user is on that page now is a fairly good  indication of what the user is interested in at that particular moment. [23]  The biggest advantage of the Google AdSense algorithm is in recognizing the context where  the ad is being displayed, so it does not “shower” the user with the same ads every time he  comes online. An example would be showing the user some ads about a travel agency while  browsing for a plane ticket. In the same time it is not solely constricted with the context of the  page the user is browsing. The algorithm is familiar with the user and has information about his  interests and demographics which it can use to serve him with the best possible ad in every  situation.  One of the most noticeable disadvantages is also related to recognizing the context. There  are some users complaining that since they purchased a certain product they can’t seem to get  rid of the ads concerning the product they already bought and are not anymore interested in it.  [24] For an example, a person browsing the internet would purchase and electric heater and  every time he would visit shopping site it  would show him an ad with discount on electric  heaters.  3.1 Choosing the proper place to display the ad For the ads displayed in a blog or website (in Google Display Network) there is an interesting  mechanism of bidding and competing for a potential ad plot.  The ad auction is used to select the ads that will appear on your pages and determine how  much you’ll earn from those ads.   First, ads are narrowed down through placement­targeting, to a set of ads to compete to  appear in the target website.  Two main points are considered in the selection of candidate ads: [13]  ● relevance − ads that are relevant to the content or users of your site, and  ● format of the ad − you as a website owner, can choose to allow or ban ads in either of  text or image form.  4 Here the advertiser is the bidder. The bidding process is not done manually for each plot, but  the advertiser (using AdWords) defines a set of limits on how much he is willing to spend for his  ad and based on those numbers, Google determines the outcome of the bidding.  An example of such setting is shown below:  ● Advertiser’s daily budget: $10  ● Advertiser’s maximum cost­per­click bid: $0.50  ● Advertiser’s average actual cost­per­click: $0.40  ● Approximate number of clicks per day: 25  Based on the maximum CPC (cost per click), the set of potential plots that Google has  already  narrowed down, quality of the  ad itself,  its  clickability… and the page’s traffic  and  popularity; bidding process matches ads to plots trying to optimize the ad­plot pair’s relevancy.  Good ad­plot pair will guarantee good click rate leading to increase in Google’s and publishers  income while giving the advertiser more visibility and marketing chances. [13]  3.2 Types of ads shown in AdSense AdSense can display ads of various types. The most often used are basic text ads, images,  videos or flash banners.  There are several types of video advertisements:  ● Pre Roll ads appear on the screen before the video playback starts;  ● Mid Roll ads appear in the middle of the video − e.g. the playback of the video can stop in  the middle, and an ad starts to play, also ads played between videos in a playlist are  considered as mid roll ads;  ● Post Roll ads appear after the whole video ended − these type of ads are usually not  used (at least not by AdSense).  Text banners might appear on the websites and on the bottom of a video player. They can be  positioned  horizontally  or vertically. They  are usually very small in size and they can have  different background colors.    Example of text banners      5 Image banners are cheap  and  effective. Users can create them by using the AdSense  application or upload their own images. These ads appear on special places on the websites or  in videos (like bottom or some selected places).    Example of image banners  4 Earning money with AdSense Google AdSense is specifically designed for advertising. There is no other main objective to this  service. Unlike Facebook or YouTube which have their recommender systems as an additional  service, AdSense is a recommender system by its nature. The goal of the service is to link  advertisers to the online publishers while keeping the final displayed ad, as relevant and helpful to  the end user as possible. Even in the case of ads shown in Google’s search page, Google is  using its popularity as a source of income by selling its ad spots to advertisers.  4.1 Calculation of the price for the advertizer Basically, there is no fixed price for a publishing spot. The advertiser decides how much is he  willing to spend per day, maximum amount he wants to pay per click (or per visit, …). Based on  these settings and the competition at a given time, the price for a spot is determined. As a result  of this system, price of the same spot for the same ad, may change largely.  4.2 Calculation of the payment for the publisher At the beginning, there was just one way of getting paid with AdSense, and this was on a per  click basis. This means, that you earn money each time a visitor of your website clicks on an ad.  It does not matter what he did afterwards on the target website − if he bought a product, or left  immediately.  68 percent of the amount an advertiser pays per click on their ads on your website is your  income. The rest is Google’s commission fee. [25]  In addition to the cost­per­click (CPC) model, there are two other bid types:  ● Cost­per­thousand­impressions (CPM) is an income model where advertisers pay you a  fixed price per thousand ad impressions (the ad appears on a website). No click on them  is necessary for you to earn something from AdSense.   ● Cost­per­engagement (CPE) − in this case the advertiser is defining an action which the  visitor needs to fulfill (expanding the ad, watch a video ad, finishing a poll, etc.)  For  each of these  ad types, Google  calculates which  may work  best in  your website,  maximizing your earning and Google’s revenue. [25]  6 Income of different websites can be very diverse due to their content and type, according to  Thomas  Maier  [25],  the  general  content  websites  may  earn  even  less than 3$ per  1000  impressions, around 10$ for content­rich sites, e.g. blogs and even more for product­related  pages.  5 Problems and negatives of AdSense AdSense  and  AdWords  are  in  contact  with  three  different  group  of  people:  advertisers,  publishers and viewers. Each of these audience groups may face many difficulties and problems  in interaction with it, but they are greatly interconnected and a problem for one of the partners  can affect the others.  5.1 Fluctuation in ad prices Many publishers use ads as their main source of income, spending a significant amount of time  on updating and editing their websites. The biggest challenge for this group of people is that  since there is no minimal price for an ad spot. It is dependent only on the competition between  the advertisers and that makes AdSense a highly fluctuating source of income for the publishers.  Considering being a publisher as a time consuming job, they generally complain that “one has so  little influence over anything Google does”. Reports on the prices and statistics of one’s page is  done by Google and Google’s transparency on its income statistics is not acceptable to many.  5.2 Irrelevant ads or same ads shown repeatedly Reading the forums of Adsense, it seems that it is common to get unrelated ads or repeating  same ad  on a  particular website. This can be annoying for the publishers visitors, causing  decrease in his page traffic and leading to low income for several months. The problem comes  from the fact, that the publisher has no direct control on the ads shown on his website. In case of  an irrelevant ad showing up, there is no way for the publisher to rate it , change it or influence its  presence in any way. [26, 27]  5.3 Avoiding advertisements on the user side Google announced on Dec. 8 2009. that the Chrome would accept extensions (little programs  that improve or customize the browser’s performance) as a way of harnessing the creativity of  an outside community of programmers who would work free and agree to share what they make  with others. [17]  This  decision  made  it  possible  for  programmers  all  around  the  world to fight  against  advertisement targeting by making extension which allow blocking of all sorts of ads, but also  Google ads on a Google product − Chrome.  With AdBlock, most ads are not even downloaded at all, so users can focus on enjoying the  content they want, and spend less time waiting for it. [18] AdBlock is the most popular Google  Chrome extension (with over 15,000,000 users [19]), and also the most popular Safari extension  [20]. There is an even older extension called AdBlock Plus which is primarily used on Firefox and  is also among the most popular extensions for this browser. [21]  7 There are many ways to look at this topic, but it is essentially hurting the Ads business and  forcing it to change it’s approach to users.  Founder of Ars Technica, a site heavily relying on  Ads, described users using AdBlock as “people who came and ate and didn't pay”.  6 Conclusion AdSense is definitely one of the most successful products of Google. It is widely spreaded and it  is a key part of Google’s income and the key part of the marketing strategy of many companies  as  well.  AdSense  changed  the  way  how  we  look  at  the  advertisements  in  online media  nowadays and made a large step forward in the modern advertising strategies by targeting the  users personally.  Of course, things are not always bright and shiny, and AdSense has also its problems. The  number of websites using AdSense is decreasing (see fig. 2) and many of the publishers are not  satisfied with the income they make from AdSense, which is often in reality lower than the  estimated amount. There are a lot of other services offering similar, or almost the same as  google AdSense (see [28] for details).  8 Figures Fig. 1: Screenshot of the user preferences configuration page of AdSense         Fig. 2: User targeting by keywords    9 Fig. 3: Amount of websites using Google AdSense for the past year (Image source: [10])     Fig. 4: User targeting by geolocation    10