基于改进胶囊网络的会话型推荐模型

针对现有的会话型推荐模型难以从简短的会话中捕获项目之间的依赖关系的问题,在考虑了复杂的项目交互和动态的用户兴趣变化后,提出了一种基于会话型推荐的改进胶囊网络（SR-ECN）模型。首先,利用图神经网络（GNN）处理会话序列数据,以得到每个项目嵌入向量;然后,利用胶囊网络的动态路由机制,从交互历史中聚合高级用户的偏好;此外,所提模型引入自注意力网络进一步考虑用户和项目的潜在信息,从而为用户推荐更合适的项目。实验结果表明,在Yoochoose数据集上,所提模型的召回率和平均倒数排名（MRR）均优于SR-GNN(Session-based Recommendation with GNN)、TAGNN(Target Attentive GNN)等所有对比模型,与基于无损边缘保留聚合和快捷图注意力的推荐（LESSR）模型相比,所提模型的召回率和MRR分别提升了0.92和0.45个百分点,验证了改进胶囊网络对用户兴趣偏好提取的有效性。     

面向会话的需求感知注意图神经网络推荐模型

针对现有基于图的会话推荐方法忽略了反馈数据中由于用户行为不确定性引起的噪声影响,存在无法准确和有效地捕捉用户偏好的问题,提出一种面向会话的需求感知注意图神经网络推荐模型（DAAGNNSR）。将具有时序性的会话数据构建为图,通过引入图神经网络学习图上节点嵌入表示;将提取的项目特征使用需求感知聚合器线性聚合为用户潜在需求矩阵,以自动削弱噪声干扰,同时用低秩多头注意力网络将该矩阵与全部项目特征进行逐项兴趣交互生成需求增强的项目表征;联合独立位置编码进一步分析项目间顺序关联,并且将生成的独立位置嵌入与项目表征进行线性融合;经过预测层生成推荐列表。将所提模型在Diginetica、Tmall和Nowplaying三个公共数据集上进行训练和测试,实验结果表明,该模型的推荐精度在各指标上均优于其他基线模型,与基于图上下文自注意力机制模型（GCSAN）相比,Diginetica上NDCG@10提高了5.6%,Tmall上Recall@10提高了6.4%;与基于图神经网络的SRGNN相比,Tmall上Precision@10提高了5.0%,推荐性能显著提升。     

基于注意力机制的自监督图卷积会话推荐

为了解决会话推荐系统中数据稀疏性问题, 提出了一种基于注意力机制的自监督图卷积会话推荐模型(self-supervised graph convolution session recommendation based on attention mechanism, ATSGCN). 该模型将会话序列构建成3个不同的视图: 超图视图、项目视图和会话视图, 显示会话的高阶和低阶连接关系; 其次, 超图视图使用超图卷积网络来捕获会话中项目之间的高阶成对关系, 项目视图和会话视图分别使用图卷积网络和注意力机制来捕获项目和会话级别局部数据中的低阶连接信息; 最后, 通过自监督学习使两个编码器学习到的会话表示之间的互信息最大化, 从而有效提升推荐性能. 在Nowplaying和Diginetica两个公开数据集上进行对比实验, 实验结果表明, 所提模型性能优于基线模型.     

融合语义特征和知识特征的推荐模型

针对传统推荐模型面临的数据稀疏性问题，提出一种基于结合注意力机制的门控循环单元的融合语义和知识特征的推荐模型。基于知识图谱，使用连续词袋模型捕获项目实体对应的语义特征，依据“偏好扩散”思想进行知识特征的学习，将不同层面特征进行融合后，使用结合注意力机制的门控循环单元挖掘用户潜在兴趣偏好。基于MovieLens数据集的对比实验结果表明，所提模型能够有效提升推荐效果并缓解数据稀疏性问题，通过消融实验验证了该模型各个组件的有效性。     

基于自注意力和位置感知图模型的会话推荐

为解决现有的会话模型方案都只基于局部会话信息而没有充分考虑全局会话信息的问题,提出一种基于自注意力和位置感知图模型的会话推荐。利用图神经网络构建会话图,利用位置感知注意力建模会话图的一阶邻居信息,引入反向位置嵌入赋予不同项目不同的权重,通过软注意机制获得局部会话表示;利用自注意力机制自适应地捕捉会话的全局依赖;将全局会话与局部会话相结合生成最终会话表示。对3个真实数据集进行实验,模型在3个数据集上P@20分别提升了1.2%、4.3%和12.9%,MRR@20分别提升了2.3%、5.4%和14.3%,验证了所提模型的有效性。     

基于全局增强图神经网络的序列推荐

已有基于会话的推荐系统大多根据最后一个点击的项目与当前会话的用户偏好的相关性进行推荐,忽略了在其他会话中可能包含了与当前会话相关的项目转换,这些项目转换可能对用户的当前偏好也有一定的影响,因此需要从局部会话和整体会话的角度来综合分析用户偏好;并且这些推荐系统大多忽略了位置信息的重要性,而与预测位置越近的项目可能与当前用户兴趣的相关性越高。针对这些问题,提出一种基于全局增强的图神经网络的推荐模型(GEL-GNN)。GEL-GNN旨在根据所有会话预测用户的行为,它使用GNN来捕获当前会话的全局和局部之间的关系,使用LSTM来捕获全局层面会话间的关系。首先,通过注意力机制层将用户的偏好表示为基于全局层面和局部层面会话兴趣的组合;然后,使用反向位置信息衡量当前位置和预测位置之间的距离,以便更加准确地预测用户行为。在3个真实的数据集上进行了大量的实验,实验结果表明GEL-GNN优于现有的基于会话的图神经网络推荐模型。     

一种融合用户动态偏好和注意力机制的跨领域推荐方法

作为当今电子商务中的一项重要技术,推荐系统的重要性日益提升.在项目空间上用户的评分数据十分稀疏,导致推荐系统的质量不佳.商品评论中蕴含着丰富的信息,通过提取评论文本信息能够有效地减少数据稀疏性带来的影响.事实上,用户的偏好并非一成不变的,将不同时间段设置不同的权重能更有效地描述用户的整体状况.在神经网络算法广泛应用的背景下,将神经网络引入到跨领域推荐中可以发现不同领域用户偏好的映射关系.此外,注意力机制是一种流行的深度学习方法,将注意力机制与主题模型结合,提出一种基于注意力机制的跨领域推荐方法.首先,使用LDA(Latent Dirichlet Allocation)主题模型分别提取源领域和目标领域的项目主题分布.接着,将其与用户评分、时间权重因子、注意力机制结合,得到用户的动态偏好.然后,使用BP(Back Propagation)神经网络学习用户偏好的映射关系,并将用户在源领域与目标领域的偏好结合.最后,通过协同过滤的方法进行评分预测.实验结果表明,提出的推荐方法在亚马逊电子商品、影视与以及音乐的评分评论数据集上较其它传统推荐策略有着更好的推荐效果.     

融合交互注意力和参数自适应的商品会话推荐

在电商场景中,用户面对繁杂的商品时往往难以快速检索到所需商品,而基于会话的商品推荐能通过学习用户短期兴趣从而为其推荐可能感兴趣的商品,因此基于会话的推荐研究具有显著的理论和应用研究价值。已有的会话推荐算法大多关注于利用全局图中的信息来增强会话图中的表征学习,而忽略了会话图和全局图上物品表征之间的交互关系。该文提出一种通过交互注意力和改进参数自适应策略增强的图神经网络商品会话推荐模型。交互注意层通过提取强相关信息来修正全局图和会话图中的商品表示,而参数自适应层则通过改进参数自适应策略动态权重调整以获得物品的最终表示进而用于预测。实验结果表明,该文所提出的模型在Tmall数据集上显著优于对比模型。     

面向推荐系统的分期序列自注意力网络

在推荐系统中,为了充分表达用户反馈数据内部的相互依赖和序列性,准确提取用户的长期/一般偏好、应对数据的动态性,本文提出了一种分期序列自注意力网络(long-term & short-term sequential self-attention network,LSSSAN)进行序列推荐。模型采用自注意力机制和GRU捕捉了用户反馈数据之间的相互依赖和序列性;模型采用注意力机制为不同反馈数据赋予不同权重以动态捕捉重点信息,同时考虑了上下文的动态性;模型基于用户的长期反馈数据,准确表达了用户的长期/一般偏好。该模型在两个数据集上进行训练和测试,结果表明该模型的推荐效果整体优于之前的相关工作。     

一种分层注意力机制与用户动态偏好融合的序列推荐算法

针对现有的序列推荐算法通常仅采用单一项目信息来捕获项目的潜在特征,以及循环神经网络存在时间依赖性随序列中位置单调变化的问题,提出一种分层注意力机制与用户动态偏好融合的序列推荐算法.首先,针对单一项目信息不足以学习项目准确表示的问题,提出一种分层注意力机制用于学习高质量的项目表示.其次,针对循环神经网络的时间依赖性严重损害了用户近期偏好建模的问题,引入文本卷积神经网络来提取循环隐藏状态之间的短期序列模式,并根据用户意图将用户长期偏好与近期偏好进行动态融合.此外,针对传统自注意力机制无法对序列中元素的相对位置信息进行建模的问题,对现有的自注意力机制进行了改进,充分捕获序列中元素的相对位置信息.并在公开数据集MovieLens-1M与Amazon-Book上与现有优秀算法作比较,实验结果证明了所提算法的有效性.     

动态融合社交信息的社会化推荐

针对推荐算法中的数据稀疏问题,通常引入社交数据作为辅助信息进行社会化推荐。传统的社会化推荐算法忽略用户的兴趣迁移,导致模型无法描述用户兴趣的动态变化特征,也忽略了社交影响的动态特性,导致模型将很久以前的社交行为与近期社交行为同等对待。针对这两点提出一种社交信息动态融合的社会化推荐模型SLSRec。首先,利用自注意力机制构建用户交互物品的序列模型,以实现对用户兴趣的动态描述;然后,设计具有时间遗忘的注意力机制对社交短期兴趣进行建模,并设计具有协同特性的注意力机制对社交长期兴趣进行建模;最后,融合社交的长短期兴趣与用户的短期兴趣来获得用户的最终兴趣并产生下一项推荐。利用归一化折损累计增益（NDCG）和命中率（HR）指标在稀疏数据集brightkite和稠密数据集Last.FM上把所提模型与序列推荐模型（自注意力序列推荐（SASRec）模型）和社会化推荐模型（社会推荐的神经影响扩散（DiffNet）模型）进行对比验证。实验结果显示,SLSRec模型与DiffNet模型相比,在稀疏数据集上的HR指标提升了8.5%;与SASRec模型相比,在稠密数据集上的NDCG指标提升了2.1%,表明考虑社交信息的动态特性使推荐结果更加准确。     

结合跳跃连接的多层图注意力网络会话推荐

基于会话的推荐旨在根据匿名用户的短期交互数据来预测用户下一次交互项目. 现有图神经网络会话推荐模型大多在信息传播过程中平等对待所有邻居节点, 而没有区分他们对于中心节点的重要性, 从而给模型训练引入噪声. 此外, 随着图神经网络层数的增加, 过度平滑问题会随之产生. 针对上述问题, 本文提出结合跳跃连接的多层图注意力网络会话推荐模型(MGATSC). 首先利用图注意力网络学习邻居节点对于中心节点的重要性, 并堆叠多层网络以获取高阶邻居信息; 然后为了缓解过度平滑问题, 采用基于残差注意力机制的跳跃连接更新每层网络的节点嵌入, 并通过平均池化得到最终节点嵌入. 最后将反向位置嵌入融合到节点嵌入中, 经过预测层生成推荐. 在Tmall、Diginetica以及Retailrocket这3个公开数据集上的实验结果表明所提模型优于所有基线模型, 验证了模型的有效性与合理性.     

融合注意力LSTM的协同过滤推荐算法

针对传统协同过滤算法难以学习深层次用户和项目的隐表示,以及对文本信息不能充分提取单词之间的前后语义关系的问题,该文提出一种融合辅助信息与注意力长短期记忆网络的协同过滤推荐模型。首先,附加堆叠降噪自编码器利用评分信息和用户辅助信息提取用户潜在向量;其次,基于注意力机制的长短期记忆网络利用项目辅助信息来提取项目的潜在向量;最后,将用户与项目的潜在向量用于概率矩阵分解中,从而预测用户偏好。在两个真实数据集MovieLens-100k和MovieLens-1M上进行实验,采用RMSE和Recall指标进行评估。实验结果表明,该模型与其他相关推荐算法相比在推荐性能上有所提升。     

基于生成对抗模型的序列推荐算法

针对传统序列推荐算法时间信息和项目内容信息运用不充分的问题,该文提出基于生成对抗模型的序列推荐算法。通过生成对抗模型将序列建模与时间、内容信息建模分离,充分挖掘用户项目交互的序列信息和项目内容信息。运用卷积神经网络作为生成对抗模型的生成器,捕获用户项目交互的序列模式。运用注意力机制作为生成对抗模型的判别器,捕获交互序列的时间信息和项目内容信息。针对传统序列推荐算法时间信息建模不充分的问题,提出一种改进的时间嵌入方式,充分建模用户项目交互关于时间的周期性模式。利用生成对抗模型同时建模用户的稳定偏好和动态偏好,提升推荐系统的用户体验,并在公开数据集MovieLens-1M和Amazon-Beauty上与现有的优秀算法做比较。实验证明,该文所提出的算法在评价指标HR@N和NDCG@N上较基线方法均有一定提升。     

考虑用户意图和时间间隔的会话型深度学习推荐系统

基于循环神经网络的会话型推荐系统在建模用户点击行为时,无法同时考虑用户行为之间的时间间隔和用户的主要意图.针对该问题,在现有的基于注意力机制的会话型推荐系统和仅考虑用户行为时间间隔的Time-LSTM的深度学习模型的基础上提出一个新的基于会话的推荐系统TASR.利用Time-LSTM建模时间间隔影响用户行为,并利用注意力机制捕获用户的主要意图.在两个公开数据集上的实验验证了该算法的有效性.     

考虑用户意图和时间间隔的会话型深度学习推荐系统

基于循环神经网络的会话型推荐系统在建模用户点击行为时,无法同时考虑用户行为之间的时间间隔和用户的主要意图.针对该问题,在现有的基于注意力机制的会话型推荐系统和仅考虑用户行为时间间隔的Time-LSTM的深度学习模型的基础上提出一个新的基于会话的推荐系统TASR.利用Time-LSTM建模时间间隔影响用户行为,并利用注意力机制捕获用户的主要意图.在两个公开数据集上的实验验证了该算法的有效性.     

基于双重最相关注意力网络的协同过滤推荐算法

基于项目的协同过滤从用户的历史交互项目中学习用户偏好,根据用户的偏好推荐相似的新项目。现有的协同过滤方法认为用户所交互的一组历史项目对用户的影响是相同的,并且将所有历史交互项目在对目标项目作预测时的贡献看作是相同的,导致这些推荐方法的准确性受限。针对上述问题,提出了一种基于双重最相关注意力网络的协同过滤推荐算法,该算法包含两层注意力网络。首先,使用项目级注意力网络为不同历史项目分配不同的权重来捕获用户历史交互项目中最相关的项目;然后,使用项目交互级注意力网络感知不同历史项目与目标项目之间的交互关联度;最后,通过两层注意力网络的使用来同时捕获用户在历史交互项目上和目标项目上的细粒度偏好,从而更好地进行下一步推荐工作。在MovieLens和Pinterest两个真实数据集上进行实验,实验结果表明,所提算法在推荐命中率上与基准模型基于深度学习的项目协同过滤（DeepICF）算法相比分别提升了2.3个百分点和1.5个百分点,验证了该算法在为用户进行个性化推荐上的有效性。     

基于多头注意力机制和位置信息的xDeepFM推荐模型

为了解决推荐模型中无法挖掘用户兴趣多样性和捕捉用户行为序列之间的顺序信息,以及交互发生在元素级并非特征向量之间等问题,提出一种基于多头注意力机制和位置信息的xDeepFM推荐模型(extreme deep multiple attention and location information factorization machine,xDMALFM).首先通过多头注意力机制进行不同子空间的特征深度提取,然后利用位置信息去捕捉用户行为序列之间的顺序关系.最后,利用三个公开数据集进行对比实验,以AUC指标进行评估.实验结果表明所提算法相比xDeepFM模型具有更好的推荐性能,验证了其有效性与可行性.     

基于双重最相关注意力网络的协同过滤推荐算法

基于项目的协同过滤从用户的历史交互项目中学习用户偏好，根据用户的偏好推荐相似的新项目。现有的协同过滤方法认为用户所交互的一组历史项目对用户的影响是相同的，并且将所有历史交互项目在对目标项目作预测时的贡献看作是相同的，导致这些推荐方法的准确性受限。针对上述问题，提出了一种基于双重最相关注意力网络的协同过滤推荐算法，该算法包含两层注意力网络。首先，使用项目级注意力网络为不同历史项目分配不同的权重来捕获用户历史交互项目中最相关的项目；然后，使用项目交互级注意力网络感知不同历史项目与目标项目之间的交互关联度；最后，通过两层注意力网络的使用来同时捕获用户在历史交互项目上和目标项目上的细粒度偏好，从而更好地进行下一步推荐工作。在MovieLens和Pinterest两个真实数据集上进行实验，实验结果表明，所提算法在推荐命中率上与基准模型基于深度学习的项目协同过滤（DeepICF）算法相比分别提升了2.3个百分点和1.5个百分点，验证了该算法在为用户进行个性化推荐上的有效性。     

融合双分支动态偏好的会话推荐

针对基于会话的推荐算法仅对用户单一偏好进行静态建模而无法捕捉用户受环境影响偏好产生的波动, 从而降低推荐准确性的问题. 提出融合双分支动态偏好的会话推荐方法: 首先, 通过异构超图来建模不同类型信息, 设计双分支聚合机制获取以及整合异构超图中信息并且学习多类型节点之间的关系, 再用价格嵌入增强器来加强类别和价格之间关系; 其次, 设计双层偏好编码器, 其中采用多尺度时序Transformer提取用户动态价格偏好, 利用软注意机制和反向位置编码学习用户动态兴趣偏好; 最后, 用门控机制融合用户多类型动态偏好, 向用户进行推荐. 通过在Cosmetics和Diginetica-buy两个数据集上进行实验, 结果证明与其他对比算法相比在Precision和MRR评价指标中有显著的提升.