基于知识图谱与协同过滤的饮食推荐算法

针对传统的基于协同过滤的饮食推荐算法只利用用户-物品评分矩阵,没有考虑物品本身的语义信息而导致推荐精度不高的问题,本文通过构建知识图谱引入菜品间的语义信息作为重要推荐依据,提出一种基于知识图谱嵌入和协同过滤的个性化饮食推荐算法。通过在2个不同的低维连续的向量空间里表示出菜品实体及其关系,计算菜品间的语义相似度,将语义相似度纳入到协同过滤推荐中进行推荐。本文算法加强了对菜品间内部隐性信息的利用,缓解了数据稀疏性和冷启动问题,使得推荐结果更加合理。在饮食数据集上的实验结果表明,本文算法在饮食推荐上效果显著,在召回率、AUC值2项指标方面都有着明显提升。     

融合协同过滤信息的知识图注意力网络

知识图谱（KG）能够缓解协同过滤算法存在的数据稀疏和冷启动问题,在推荐领域被广泛地研究和应用。现有的很多基于KG的推荐模型混淆了用户物品二部图中的协同过滤信息和KG中实体间的关联信息,导致学习到的用户向量和物品向量无法准确表达其特征,甚至引入与用户、物品无关的信息从而干扰推荐。针对上述问题提出一种融合协同信息的知识图注意力网络（KGANCF）。首先,为了避免KG实体信息的干扰,网络的协同过滤层从用户物品二部图中挖掘出用户和物品的协同过滤信息;然后,在知识图注意力嵌入层中应用图注意力机制,从KG中继续提取与用户和物品密切相关的属性信息;最后,在预测层将用户物品的协同过滤信息和KG中的属性信息融合,得到用户和物品最终向量表示,进而预测用户对物品的评分。在MovieLens-20M和Last.FM数据集上进行了实验,与协同知识感知注意力网络（CKAN）相比,KGANCF在MovieLens-20M数据集上的F1分数提升了1.1个百分点,曲线下面积（AUC）提升了0.6个百分点;而在KG相对稀疏的Last.FM数据集上,模型的F1分数提升了3.3个百分点,AUC提升了8.5个百分点。实验结果表明,KGANCF能够有效提高推荐结果的准确度,在KG稀疏的数据集上显著优于协同知识嵌入（CKE）、知识图谱卷积网络（KGCN）、知识图注意网络（KGAT）和CKAN模型。     

基于知识图谱和协同过滤的电影推荐算法研究

针对协同过滤算法在推荐电影过程中只能考虑电影外部评论而不能考虑电影内部的相似度关系,提出构建知识图谱辅助计算电影内部相似度。已有的电影数据可能是不完整的,因此采用知识图谱推理补全缺失的电影知识。基于TransE模型的知识图谱无法有效描述电影间的片名、演员、导演等复杂的多关系。首先采用改进的TransHR模型表示出电影信息之间的多关系,提升关系表示的准确率;然后通过用户评分矩阵计算电影间相似度;最后将2种相似度融合并应用于矩阵分解的推荐技术中。对比实验结果表明,该算法在召回率、准确率、平均绝对误差MAE等指标上都有所提升。     

基于景点标签的协同过滤推荐

针对基于用户社会关系的协同过滤推荐算法有时无法给出目标用户对目标物品的评分的情况,以及基于物品的协同过滤推荐算法中存在的用户对不同类型物品的评分可能不具有可比性的问题,提出了两个基于物品标签的协同过滤推荐算法。这两个算法在计算物品相似度时引入了物品的类型标签信息。在景点评分数据上的实验结果表明：相比基于用户社会关系的协同过滤推荐算法,基于用户社会关系和物品标签的协同过滤推荐算法的准确率和覆盖率提升最高达10%和4%;相比基于物品的协同过滤推荐算法,基于物品和物品标签的协同过滤推荐算法的准确率提升达15%。这说明景点类型标签信息的引入能使得景点的相似度计算更准确。     

基于Scala的电影推荐系统的设计与实现

为解决在大数据环境下,网络信息快速膨胀导致的“信息过载”问题,即用户无法从海量信息中快速准确获取有用信息。提出在基于Scala语言的Spark平台下,运用基于模型的协同过滤推荐算法,通过分析样本用户对电影的评分数据,建立电影的向量模型,最后根据与实时的用户数据的对比对用户进行电影推荐。实验结果表明基于模型的协同过滤算法的电影推荐系统能够准确地为用户推荐电影信息。     

课程资源的融合知识图谱多任务特征推荐算法

在采集在线学习信息时,普遍存在数据缺失的情况,使得课程资源推荐时可能因数据稀疏导致推荐的效果不理想。为了解决上述问题,基于端对端的深度学习框架,提出了融合知识图谱的多任务特征推荐算法（Multi-Layer Knowledge graph Recommendation,MLKR）。基于多任务特征学习,在任务中嵌入知识图谱;在任务之间通过交叉压缩单元建立潜在特征和实体之间的高阶联系,从而建立推荐模型。实现了基于学习者目标、兴趣、知识水平的课程资源精准推荐。实验结果表明,MLKR推荐算法训练时长和预测准确率均优于基于用户或物品的协同过滤算法和逻辑回归模型,在课程资源推荐领域具有一定的应用价值。     

基于知识图谱表示学习的协同过滤推荐算法

针对协同过滤算法仅使用物品-用户评分矩阵而未考虑语义的问题,提出一种协同过滤推荐算法。使用知识图谱表示学习方法,将业界已有的语义数据嵌入一个低维的语义空间中。通过计算物品之间的语义相似性,将物品自身的语义信息融入协同过滤推荐。算法弥补了协同过滤算法没有考虑物品本身内涵知识的缺陷,在语义层面上增强了协同过滤推荐的效果。实验结果表明,该算法能够有效地提升协同过滤推荐的准确率、召回率和F值。     

基于社交网络能量扩散的协同过滤推荐算法

针对数据稀疏导致推荐系统精确度较低的问题,结合社交网络中丰富的社会化信息及能量扩散在数据稀疏问题上的优良表现,文中提出基于社交网络能量扩散的协同过滤推荐算法.首先利用用户-物品评分矩阵和信任关系具有的传递性计算用户之间信任强度值.再利用社交网络结合用户-物品二分网络,得到物品资源值.最后利用协同过滤方法进行预测评分.在真实数据集上的实验表明,文中算法缓解数据稀疏性,可解决推荐精确度较低的问题.     

融合增强协同信息和知识图谱信息的推荐模型

将知识图谱引入推荐系统,能一定程度解决数据稀疏和冷启动问题,但是往往忽略了高阶协同信息和不同协同信息的重要程度对探索用户潜在偏好的重要性,由此提出了一种融合增强协同信息和知识图谱信息的推荐模型（CIKG）。该模型首先利用用户和项目的历史交互数据,获取一阶协同信息和高阶协同信息,同时使用注意力机制捕获重要信息,得到增强协同信息,用来补充用户和项目的特征表示。其次通过将用户交互的项目与知识图谱中的实体对应,在知识图谱中执行传播操作,得到知识图谱信息,用于挖掘用户的偏好并且增强模型的可解释性。最后通过聚合器将增强协同信息和知识图谱信息结合得到用户和项目的最终表示,从而进行预测。在Last-fm和Book-crossing两个数据集上进行的实验结果表明CIKG相比其他对比的模型推荐效果有较大提升。     

知识图谱嵌入的高阶协同过滤推荐系统

针对推荐系统存在的数据稀疏问题,传统的协同过滤方法无法捕捉辅助信息之间的相关性,从而降低了推荐的准确度,文中提出KGE-CF模型,引入了知识图谱作为辅助信息,利用知识图谱中多源结构性的数据来缓解数据稀疏问题.KGE-CF结合多层感知机捕获高阶非线性特征的能力,能够学习出用户与项目更深层次的交互信息,从而提升推荐质量.首先,KGE-CF模型将用户的历史交互项目与知识图谱中的实体进行映射,并且利用知识图谱的翻译模型进行训练,得到实体嵌入向量与关系向量,并依据"兴趣迁移"思想进一步学习出更为丰富的用户向量;然后,模型将学习得到的用户向量与项目向量拼接,作为多层感知机的输入,捕捉用户与项目之间的高阶特征信息;最后,通过一个sigmoid函数得到用户对候选项目的偏好程度.通过在真实数据集上的实验,证明了提出的KGE-CF模型在点击率预测和top-k两种推荐场景下均优于其他方法.     

基于知识图嵌入的协同过滤推荐算法

利用知识图谱进行推荐的一个巨大挑战在于如何获取项目的结构化知识并对其进行语义特征提取.针对这一问题,提出了一种基于知识图嵌入的协同过滤推荐算法(KGECF).首先从Freebase知识图谱中提取与项目相关的知识信息,并与历史交互项目进行链接构建子知识库;然后通过基于TransR的Xavier-TransR方法得到子知识库中实体、关系表征;设计一种端到端的联合学习模型,将结构化信息与历史偏好信息嵌入到统一的向量空间中;最后利用协同过滤方法进一步计算这些向量并生成精确的推荐列表.在MovieLens-1 M和Amazon-book两个公开数据集上的实验表明,该算法在推荐准确率、召回率、F1值和NDCG四个指标上均优于基线方法,能够集成大规模的结构化和非结构化数据,同时获得高精度的推荐结果.     

基于双层注意力机制的深度学习电影推荐系统

传统协同过滤技术仅使用用户对物品的评分矩阵,没有充分利用用户和物品的其他多种特征,而且由于评分矩阵非常稀疏,导致推荐系统的推荐准确率严重下降。近几年深度学习技术在机器学习的多个领域取得了显著的成就,本文针对传统协同过滤推荐系统的问题,提出一种基于双层注意力机制的深度学习推荐系统。以电影推荐为例,使用深度学习框架处理推荐系统中的多种输入特征信息,同时引入双层注意力机制,分别学习用户和电影每个特征之间的偏好以及用户与其观影列表中每一部电影间的偏好,从而尽可能多地利用用户和电影的特征数据,学习用户的行为偏好,在一定程度上改善了推荐的效果。     

基于时尚图谱增强的个性化互补服装推荐

近年来,人们对时尚穿搭有了更高的美学追求。因此,个性化互补服装推荐,即为用户推荐与他/她已购买服装相匹配的互补服装,逐渐吸引了学术界的广泛关注。个性化互补服装推荐不同于一般的推荐任务（如电影推荐）,它推荐的服装需要满足两个条件：1）与目标服装搭配;2）满足用户偏好。因此,相关的现有方法主要是基于时尚单品的多模态数据,着力于建模单品与单品之间的兼容性交互和用户与单品之间的偏好交互,以实现个性化互补服装的推荐。这些方法的缺点主要在于它们将每一个单品-单品交互或者用户-单品交互看作一个独立的数据实例,而忽略了单品的属性知识以及时尚实体（即,用户、单品及属性）之间的高阶交互关系。事实上,与一个单品（如,上衣）搭配的所有互补单品（如,下衣）可能会共享某些相同的属性（如,颜色）;同时,具有类似品味的用户也可能倾向于选择具有类似属性特征的单品。显然,这些时尚实体之间的高阶关系蕴含了丰富的有关单品兼容性和用户偏好的协同信号,因而能够促进个性化互补服装推荐模型性能的提升。据此,本文构建了一个大规模协同时尚图谱,并基于图卷积神经网络（Graph Neural Networks,GNNs）来探索时尚实体之间的高阶关系,进而更好地实现个性化的互补服装推荐。具体地,本文提出了一个新颖的基于时尚图谱增强的个性化互补服装推荐模型（Fashion Graph-enhanced Personalized Complementary Clothing Recommendation）,简称为FG-PCCR。FG-PCCR由两个关键的部分组成：独立的一阶交互建模和协同的高阶交互建模。一方面,独立的一阶交互建模模块基于视觉和文本模态数据,致力于通过神经网络和矩阵分解方法分别对单品-单品搭配交互和用户-单品偏好交互进行综合性建模。另一方面,协同的高阶交互模块基于构建的协同的时尚图谱,通过图神经网络利用信息传播机制来提取高阶的协同信号,进一步丰富用户和单品的向量表示。FG-PCCR模型能够有效整合时尚实体之间的复杂的高阶关系信息,用户和单品的表示学习,进而改进个性化互补推荐的效果。最后,对于给定的用户和目标上衣,我们能够得到推荐的下衣的个性化兼容性分数。另外,在真实的时尚数据集上做的大量实验,充分地验证了本文所提模型FG-PCCR相对于基准方法的优越性。     

基于情感分析和LDA主题模型的协同过滤推荐算法

协同过滤推荐算法通常基于物品或用户的相似度来实现个性化推荐,但是数据的稀疏性往往导致推荐精度不理想。大多数传统推荐算法仅考虑用户对物品的总体评分,而忽略了评论文本中用户对物品各个属性面的偏好。该文提出一种基于情感分析的推荐算法SACF(reviews sentiment analysis for collaborative filtering),该算法在经典的协同过滤推荐算法的基础上,考虑评论文本对相似度计算的影响。SACF算法利用LDA主题模型挖掘物品潜在的K个属性面,通过用户在各个属性面上的情感偏好计算用户相似度,从而构建推荐模型。基于京东网上评论数据集的实验结果表明,SACF算法不但可以有效地改善传统协同过滤推荐算法中数据稀疏性的问题,而且提高了推荐系统的精度。     

基于用户属性和项目类别的协同过滤算法

针对传统的协同过滤算法中数据稀疏性所导致的推荐系统推荐质量不高的问题,文章结合用户和产品背景信息,对其进行加权处理,提出了基于用户和产品信息加权的协同过滤算法.该方法首先计算基于用户属性的相似性和基于项目类别的相似性,然后将计算的结果作为加权值融合到传统的相似度计算中,弥补因为数据稀疏而造成不能准确地进行个性化推荐的不足,提供更多可参考数据进行精确推荐.实验结果表明,该算法能有效提高推荐质量,产生较好的推荐效果.     

一种基于局部近邻Slope One协同过滤推荐算法

经典的Slope One算法采用线性回归模型对目标项目进行预测评分,但在项目评分偏差表构建过程中产生了部分噪声数据,影响了算法的推荐性能。为了解决该问题,建立了一种基于局部近邻Slope One协同过滤推荐算法。算法计算了当前活跃用户针对不同推荐商品的近邻用户集,其邻居用户集根据目标项目的不同而动态变化;根据活跃用户关于不同目标项目的邻居用户数据来进一步优化项目之间的平均偏差,进而产生推荐。对比实验说明,该算法在MovieLens数据集上具有较高推荐精度。     

融合隐含信任度和项目关联度的矩阵分解推荐算法

随着社交网络的发展,融合社交信息的推荐系统在一定程度上解决了协同过滤推荐系统的冷启动和数据稀疏等问题,但是在信任数据稀疏情况下,仍会造成推荐精度降低等问题。为此,提出了一种融合隐含信任度和项目关联度的矩阵分解推荐算法。首先,利用矩阵分解模型将信任数据进行分解,得到用户的潜在被信任矩阵,在此基础上引入用户的影响力,从而提出了基于隐含信任度的推荐模型;然后,为了更好的利用项目间的关联信息,反映项目间的有向性,提出了基于项目关联度的推荐模型;最后,综合两种推荐模型并构建了一种推荐算法TCRMF。实验结果表明,所提算法在评分数据和信任数据稀疏的情况下仍然可以有效地提高推荐算法的精度,具有良好的应用前景。     

融合知识图谱和轻量级图卷积网络推荐系统的研究

基于协同过滤的算法是推荐系统中最重要的方法,由于冷启动和数据稀疏性的特点,限制了其推荐性能。为了应对以上问题,提出了知识图谱和轻量级图卷积网络推荐系统相结合的模型,该模型通过将知识图谱中的各个实体（项目）进行多次迭代嵌入传播以获取更多的高阶邻域信息,通过轻量聚合器进行聚合,进而预测用户和项目之间的评分。最后,在3个真实的数据集上MovieLens-20M、Last.FM和Book-Crossing的实验结果表明,该模型与其他基准模型相比可以得到较好的性能。     

基于融合元路径的图神经网络协同过滤算法

传统的协同过滤算法没有充分考虑用户和商品的交互信息,且面临数据稀疏、冷启动等问题,造成了推荐系统的结果不准确.在本文中提出了一种新的推荐算法,即基于融合元路径的图神经网络协同过滤算法.该算法首先由二部图嵌入用户和商品的历史互动,并通过多层神经网络传播获取用户和商品的高阶特征;然后基于元路径的随机游走来获取异质信息网络中的潜在语义信息;最后将用户和商品的高阶特征和潜在特征融合并做评分预测.实验结果表明,基于融合元路径的图神经网络协同过滤算法比传统的推荐算法有明显提升.