一种融合项目特征和移动用户信任关系的推荐算法

协同过滤推荐系统中普遍存在评分数据稀疏问题.传统的协同过滤推荐系统中的余弦、Pearson 等方法都是基于共同评分项目来计算用户间的相似度;而在稀疏的评分数据中,用户间共同评分的项目所占比重较小,不能准确地找到偏好相似的用户,从而影响协同过滤推荐的准确度.为了改变基于共同评分项目的用户相似度计算,使用推土机距离（earth mover's distance,简称EMD）实现跨项目的移动用户相似度计算,提出了一种融合项目特征和移动用户信任关系的协同过滤推荐算法.实验结果表明：与余弦、Pearson 方法相比,融合项目特征的用户相似度计算方法能够缓解评分数据稀疏对协同过滤算法的影响.所提出的推荐算法能够提高移动推荐的准确度.     

基于评分偏好和项目属性的协同过滤算法

针对传统的协同过滤推荐由于数据稀疏性导致物品间相似性计算不准确、推荐准确度不高的问题,文中提出了一种基于用户评分偏好模型、融合时间因素和物品属性的协同过滤算法,通过改进物品相似度度量公式来提高推荐的准确度。首先考虑到不同用户的评分习惯存在差异这一客观现象,引入评分偏好模型,通过模型计算出用户对评分类别的偏好,以用户对评分类别的偏好来代替用户对物品的评分,重建用户-物品评分矩阵;其次基于时间效应,引入时间权重因子,将时间因素纳入评分相似度计算中;然后结合物品的属性,将物品属性相似度和评分相似度进行加权,完成物品最终相似度的计算;最后通过用户偏好公式来计算用户对候选物品的偏好,依据偏好对用户进行top-N推荐。在MovieLens-100K和MovieLens-Latest-Small数据集上进行了充分实验。结果表明,相比已有的经典的协同过滤算法,所提算法的准确率和召回率在MovieLens-100K数据集上提高了9%~27%,在MovieLens-Latest-Small数据集上提高了16%~28%。因此,改进的协同过滤算法能有效提高推荐的准确度,有效缓解数据稀疏性问题。     

一种优化聚类的协同过滤推荐算法

针对传统的协同过滤推荐算法存在评分数据稀疏和推荐准确率偏低的问题,提出了一种优化聚类的协同过滤推荐算法。根据用户的评分差异对原始评分矩阵进行预处理,再将得到的用户项目评分矩阵以及项目类型矩阵构造用户类别偏好矩阵,更好反映用户的兴趣偏好,缓解数据的稀疏性。在该矩阵上利用花朵授粉优化的模糊聚类算法对用户聚类,增强用户的聚类效果,并将项目偏好信息的相似度与项目评分矩阵的相似度进行加权求和,得到多个最近邻居。融合时间因素对目标用户进行项目评分预测,改善用户兴趣变化对推荐效果的影响。通过在MovieLens 100k数据集上实验结果表明,提出的算法缓解了数据的稀疏性问题,提高了推荐的准确性。     

基于聚类和用户偏好的协同过滤推荐算法

协同过滤推荐算法使用评分数据作为学习的数据源,针对协同过滤推荐算法中存在的评分数据稀疏以及算法的可拓展性问题,提出了一种基于聚类和用户偏好的协同过滤推荐算法。为了挖掘用户的偏好,该算法引入了用户对项目类型的平均评分到评分矩阵中,并加入了基于用户自身属性的相似度;同时,为了降低数据稀疏性,该算法使用Weighted Slope One算法填充评分数据中的未评分项,并通过融入密度和距离优化初始聚类中心的K-means算法聚类填充后的评分数据中的用户,缩小了相似用户的搜索空间;最后在聚类后的数据集中使用传统的协同过滤推荐算法生成目标用户的推荐结果。通过使用MovieLens100K数据集实验证明,提出的算法对推荐效果有所改善。     

基于谱聚类与多因子融合的协同过滤推荐算法*

针对传统协同过滤算法面临数据稀疏、忽略用户时间上下文信息及对兴趣物品偏好程度等问题,本文提出基于谱聚类与多因子融合的协同过滤推荐算法。首先将FCM聚类融入到谱聚类算法的关键步骤,并通过聚类有效性指数对用户聚类个数进行优化,以降低生成最近邻的时耗;然后将Salton因子、时间衰减因子、用户偏好因子进行融合,从而对相似度进行改进;最后获取系统当前时间为目标用户生成推荐列表。Movielens上的实验结果表明,本文提出的算法在推荐精度、覆盖率及新颖度指标上有较大改善,提升了推荐性能。     

基于用户联合相似度的推荐算法

基于用户的协同过滤推荐算法在进行近邻用户的筛选时以用户之间相似度的计算结果作为依据,数据量的增大加剧了数据的稀疏程度,导致了计算结果的准确性较差,影响了推荐准确度.针对该问题本文提出了一种基于用户联合相似度的推荐算法.用户联合相似度的计算分为用户对项目属性偏好的相似度和用户之间人口统计学信息的相似度两个部分.用户的项目属性偏好引入了LDA模型来计算,计算时评分数据仅作为筛选依据,因而避免了对数据的直接使用,减缓了稀疏数据对相似度计算结果的影响;用户之间人口统计学信息的相似度则在数值化人口统计学信息之后通过海明距离进行度量.实验结果表明,本文提出的算法在推荐准确度上优于传统协同过滤推荐算法.     

一种融合聚类与用户兴趣偏好的协同过滤推荐算法

协同过滤推荐算法可以根据已知用户的偏好预测其可能感兴趣的项目,是现今最为成功、应用最广泛的推荐技术。然而,传统的协同过滤推荐算法受限于数据稀疏性问题,推荐结果较差。目前的协同过滤推荐算法大多只针对用户-项目评分矩阵进行数据分析,忽视了项目属性特征及用户对项目属性特征的偏好。针对上述问题,提出了一种融合聚类和用户兴趣偏好的协同过滤推荐算法。首先根据用户评分矩阵与项目类型信息,构建用户针对项目类型的用户兴趣偏好矩阵;然后利用K-Means算法对项目集进行聚类,并基于用户兴趣偏好矩阵查找待估值项所对应的近邻用户;在此基础上,通过结合项目相似度的加权Slope One算法在每一个项目类簇中对稀疏矩阵进行填充,以缓解数据稀疏性问题;进而基于用户兴趣偏好矩阵对用户进行聚类;最后,面向填充后的评分矩阵,在每一个用户类簇中使用基于用户的协同过滤算法对项目评分进行预测。实验结果表明,所提算法能够有效缓解原始评分矩阵的稀疏性问题,提升算法的推荐质量。     

基于评论与评分的协同过滤算法

针对传统协同过滤算法中存在的数据稀疏性问题,结合用户评分及用户评论信息的特点,提出了基于评论与评分的User-based协同过滤算法和基于评论与评分的Item-based协同过滤算法。该算法利用主题模型产生评论主题分布,利用评分数据生成评论态度影响因子,并通过评论态度影响因子来放大评论主题分布中的突出特征,建立更为准确的用户偏好与物品特征,进而进行评分预测与物品推荐。实验结果表明,该算法在稀疏数据集上可以获得较好的推荐效果,提高了推荐质量。     

电影推荐系统中基于图的协同过滤算法

在视频服务领域,通常使用传统的协同过滤算法来解决评分数据较为稀疏的问题,而算法的视频相似度计算仅利用评分矩阵,从而造成推荐准确度较低,针对视频资源中的电影这一应用场景提出一种基于图的协同过滤算法。结合电影属性与用户偏好的关联性,将电影信息中类型、导演和演员等信息进行图元素的映射,融合图结构特点来计算影片资源的相似度。用该方法替代传统协同过滤算法中仅利用评分矩阵的相似度计算方法,在一定程度上缓解了由于数据稀疏性影响推荐准确度的问题,实验验证了该方法的有效性。     

基于用户模糊聚类的协同过滤推荐研究

传统的协同过滤算法没有考虑用户的自身信息对评分的影响,存在的数据稀疏性、扩展性差等弊端直接影响了推荐系统的推荐质量。对此提出了一种基于用户情景模糊聚类的协同过滤推荐算法。首先根据用户情景信息利用模糊聚类算法得到情景相似的用户群分类,然后在进行协同过滤前预先通过Slope One算法填充用户一项目评分矩阵,以有效改善数据稀疏性和实时性。实验结果表明,改进后的算法在推荐精度上有较大提高。     

基于巴氏系数和Jaccard系数的协同过滤算法

针对传统基于邻域的协同过滤推荐算法存在数据稀疏性及相似性度量只能利用用户共同评分的问题,提出一种基于巴氏系数和Jaccard系数的协同过滤算法（CFBJ）。在项目相似性度量中,该算法引入巴氏系数和Jaccard系数,巴氏系数利用用户所有评分信息克服共同评分的限制,Jaccard系数可以增加相似性度量中共同评分项所占的比重。该算法通过提高项目相似度准确率来选取最近邻,优化了对目标用户的偏好预测和个性化推荐。实验结果表明,该算法比平均值-杰卡德差分（MJD）算法、皮尔森系数（PC）算法、杰卡德均方差（JMSD）算法、PIP算法误差更小,分类准确率更高,有效缓解了用户评分数据稀疏所带来的问题,提高了推荐系统的预测准确率。     

基于模糊聚类的协同过滤算法

针对传统协同过滤算法普遍存在的稀疏性和扩展性问题,提出一种基于模糊聚类的协同过滤算法。利用模糊聚类的方法对项目进行聚类,通过用户-项目评分矩阵计算用户之间的相似度,从中选出与用户最相似的前k个用户,根据这k个用户对当前用户的未评分项目的打分进行预测,选出前n个推荐。实验结果证明,与基于用户的协同过滤算法相比,该算法能提高冷启动问题下的相似度计算精度。     

Hybrid recommendation approaches for multi-criteria collaborative filtering

Recommender systems are software tools and techniques for suggesting items in an automated fashion to users tailored their preferences. Collaborative Filtering (CF) techniques, which attempt to predict what information will meet a user’s needs from the neighborhoods of like-minded people, are becoming increasingly popular as ways to overcome the information overload. The multi-criteria based CF presents a possibility to provide accurate recommendations by considering the user preferences in multiple aspects and several methods have been proposed for improving the accuracy of these systems. However, the problem of multi-criteria recommendations with a single and overall rating is still considered an optimization problem. In addition, increasing the accuracy in predicting the appropriate items tailored to the users’ preferences is on of the main challenges in these systems. Hence, in this research new recommendation methods using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and Self-Organizing Map (SOM) clustering are proposed to improve predictive accuracy of criteria CF. In this research, SOM enables us to generate high quality clusters of dataset and ANFIS is used for discovering knowledge (fuzzy rules) from users’ ratings in multi-criteria dataset, generating appropriate membership functions (MFs), overall rating prediction and input selection. Using exhaustive search method for input selection, the effective inputs are determined to build the ANFIS models in all generated clusters. Furthermore, new fuzzy-based algorithms, Weighted Fuzzy MC-CF (WFuMC-CF), Fuzzy Euclidean MC-CF (FuEucMC-CF) and Fuzzy Average MC-CF (FuAvgMC-CF), are presented for prediction task in multi-criteria CF. FuEucMC-CF and FuAvgMC-CF algorithms uses the fuzzy-based Euclidian distance and fuzzy-based average similarity, respectively, the WFuMC-CF algorithm uses fuzzy-based user- and item-based prediction in a weighted approach. Experimental results on real-world dataset demonstrate that the proposed hybrid methods remarkably improve the accuracy of multi-criteria CF in relation to the previous methods based on multi-criteria ratings.     

融合时间隐语义填充和子群划分的推荐算法

随着个性化推荐技术的发展，推荐系统面临着越来越多的挑战。传统的推荐算法通常存在数据稀疏性和推荐精度低等问题。针对以上问题，提出了一种融合时间隐语义填充和子群划分的推荐算法[K]-TLFM（Time Based Latent Factor Model Integrated with [k]-means）。该算法利用融合时间因素的隐语义模型对原始用户物品评分矩阵缺失项进行填充，避免了用全局平均值或者用户/物品平均值补全矩阵带来的误差，有效缓解了数据稀疏性问题，同时融合时间因素有效地刻画了用户偏好随时间的变化；完成评分矩阵缺失项填充后，基于二分[k]-means聚类算法将偏好、兴趣特征相似的对象划分到同一个子群中，在目标用户所属的子群中基于选定的协同过滤算法为用户产生推荐列表，提高了推荐效率和准确性。在MovieLens和Netflix数据集上对该算法的推荐性能进行了对比实验，结果表明该算法具有更高的推荐精度。     

嵌入LDA主题模型的协同过滤推荐算法

协同过滤推荐算法由于其推荐的准确性和高效性已经成为推荐领域最流行的推荐算法之一。该算法通过分析用户的历史评分记录来构建用户兴趣模型,进而为用户产生一组推荐。然而,推荐系统中用户的评分记录是极为有限的,导致传统协同过滤算法面临严重的数据稀疏性问题。针对此问题,提出了一种改进的嵌入LDA主题模型的协同过滤推荐算法(ULR-CF算法)。该算法利用LDA主题建模方法在用户项目标签集上挖掘潜在的主题信息,进而结合文档-主题概率分布矩阵和评分矩阵来共同度量用户和项目相似度。实验结果表明,提出的ULR-CF算法可以有效缓解数据稀疏性问题,并能显著提高推荐系统的准确性。     

Personalized recommendation based on review topics

The traditional collaborative filtering algorithm is a successful recommendation technology. The core idea of this algorithm is to calculate user or item similarity based on user ratings and then to predict ratings and recommend items based on similar users’ or similar items’ ratings. However, real applications face a problem of data sparsity because most users provide only a few ratings, such that the traditional collaborative filtering algorithm cannot produce satisfactory results. This paper proposes a new topic model-based similarity and two recommendation algorithms: user-based collaborative filtering with topic model algorithm (UCFTM, in this paper) and item-based collaborative filtering with topic model algorithm (ICFTM, in this paper). Each review is processed using the topic model to generate review topic allocations representing a user’s preference for a product’s different features. The UCFTM algorithm aggregates all topic allocations of reviews by the same user and calculates the user most valued features representing product features that the user most values. User similarity is calculated based on user most valued features, whereas ratings are predicted from similar users’ ratings. The ICFTM algorithm aggregates all topic allocations of reviews for the same product, and item most valued features representing the most valued features of the product are calculated. Item similarity is calculated based on item most valued features, whereas ratings are predicted from similar items’ ratings. Experiments on six data sets from Amazon indicate that when most users give only one review and one rating, our algorithms exhibit better prediction accuracy than other traditional collaborative filtering and state-of-the-art topic model-based recommendation algorithms.     

融合用户信任模型的协同过滤推荐算法

协同过滤推荐是电子商务系统中最为重要的技术之一.随着电子商务系统中用户数目和商品数目的增加,用户-项目评分数据稀疏性问题日益显著.传统的相似度度量方法是基于用户共同评分项目计算的,而过于稀疏的评分使得不能准确预测用户偏好,导致推荐质量急剧下降.针对上述问题,本文考虑用户评分相似性和用户之间信任关系对推荐结果的影响,利用层次分析法实现用户信任模型的构建,提出一种融合用户信任模型的协同过滤推荐算法.实验结果表明： 该算法能够有效反映用户认知变化,缓解评分数据稀疏性对协同过滤推荐算法的影响,提高推荐结果的准确度.