融合用户评分与显隐兴趣相似度的协同过滤推荐算法

协同过滤算法是推荐系统中使用最广泛的算法,其核心是利用某兴趣爱好相似的群体来为用户推荐感兴趣的信息。传统的协同过滤算法利用用户-项目评分矩阵计算相似度,通过相似度寻找用户的相似群体来进行推荐,但是由于其评分矩阵的稀疏性问题,对相似度的计算不够准确,这间接导致推荐系统的质量下降。为了缓解数据稀疏性对相似度计算的影响并提高推荐质量,提出了一种融合用户评分与用户显隐兴趣的相似度计算方法。该方法首先利用用户-项目评分矩阵计算用户评分相似度;然后根据用户基本属性与用户-项目评分矩阵得出项目隐性属性;之后综合项目类别属性、项目隐性属性、用户-项目评分矩阵和用户评分时间,得到用户显隐兴趣相似度;最后融合用户评分相似度和用户显隐兴趣相似度得到用户相似度,并以此相似度寻找用户的相似群体以进行推荐。在数据集Movielens上的实验结果表明,相比传统算法中仅使用单一的评分矩阵来计算相似度,提出的新相似度计算方法不仅能够更加准确地寻找到用户的相似群体,而且还能够提供更好的推荐质量。     

基于度量学习的多空间推荐系统

隐式反馈具有数据获取成本小、形式广泛的特点,因此在现代推荐系统中被广泛使用.由于用户的隐式反馈通常是稀疏,不平衡,且含义不明确的.因此,想要准确学习用户和物品之间的复杂交互具有挑战性.传统的基于矩阵分解的推荐方法只能建模用户-物品之间的相似性.同时,矩阵分解使用点积运算作为相似度评估方式,而点积运算不满足三角不等式,即不能将用户-物品相似性传递到用户-用户以及物品-物品的相似性建模.因此,矩阵分解不足以在隐式反馈中充分建模用户和物品的关系.尽管现在有基于隐式反馈使用欧式距离来度量用户-物品相似度的度量学习方法,使得对应的推荐方法能够满足三角不等式.但是,现有的度量方法通常会将每个用户或者物品表示为度量空间中的单个点,进而在单个空间内通过用户-物品之间的距离来表征用户-物品之间的相似性.由于在不同的环境下,用户对于同一种类型的物品的偏好也可能存在差异.基于单个空间的用户、物品嵌入向量有可能无法满足用户具有的多种偏好和物品具有的多种属性,进而限制了推荐系统的性能.为了充分刻画用户和物品,我们尝试从多个侧面对于用户和物品进行表示,并提出了一个基于多空间的度量学习(MML)框架.通过设计整合多个空间相似性的度量方式,我们将用户和物品投影到多个空间中进行细粒度的表示.另外,我们设计了一种经过校准的优化策略,包括经过校准的最大间隔损失函数和经过校准的采样方法.在保持多空间度量学习表示能力的同时,确保框架的有效性.最后,模型通过训练好的用户、物品向量,对于稀疏的用户-物品交互矩阵进行填补.在动态更新空间权重的同时,可以赋予模型新的训练视角,最终实现端到端的训练.通过四个真实世界推荐数据集上进行的大量实验表明,MML可以在Recall和nDCG衡量指标上将目前最优的对比算法提高40%以上.     

A framework for tag-aware recommender systems

In social tagging system, a user annotates a tag to an item. The tagging information is utilized in recommendation process. In this paper, we propose a hybrid item recommendation method to mitigate limitations of existing approaches and propose a recommendation framework for social tagging systems. The proposed framework consists of tag and item recommendations. Tag recommendation helps users annotate tags and enriches the dataset of a social tagging system. Item recommendation utilizes tags to recommend relevant items to users. We investigate association rule, bigram, tag expansion, and implicit trust relationship for providing tag and item recommendations on the framework. The experimental results show that the proposed hybrid item recommendation method generates more appropriate items than existing research studies on a real-world social tagging dataset.     

融合评分矩阵和评论文本深度神经网络推荐模型

针对个性化推荐中用户评分矩阵数据集稀疏,用户和项目描述信息未充分利用的问题,提出融合评分矩阵和评论文本的深度神经网络推荐模型(deep neural network recommendation model,DeepRec)。首先将通过数据预处理得到的用户偏好特征和项目属性特征的文本集合分别输入到卷积神经网络进行训练,得到用户和项目的深层次非线性特征,同时将评分矩阵输入多层感知机得到用户偏好隐表示,并对两种模型提取的用户偏好隐表示进行融合;其次利用多层感知机建模用户和项目隐表示对用户进行个性化推荐;最后基于三组数据集以均方根误差为评估指标进行对比实验。结果表明DeepRec的预测误差更低,有效提高了推荐的精准度。     

基于标签信息特征相似性的协同过滤个性化推荐

标签推荐系统旨在利用标签数据为用户提供个性化推荐。已有的基于标签的推荐方法往往忽视了用户和资源本身的特征,而且在相似性度量时仅针对项目相似性或用户相似性进行计算,并未充分考虑二者之间的有效融合,推荐结果的准确性较低。为了解决上述问题,将标签信息融入到结合用户相似性和项目相似性的协同过滤中,提出融合标签特征与相似性的协同过滤个性化推荐方法。该方法在充分考虑用户、项目以及标签信息的基础上,利用二维矩阵来定义用户-标签以及标签-项目之间的行为。构建用户和项目的标签特征表示,通过基于标签特征的相似性度量方法计算用户相似性和项目相似性。基于用户标签行为和用户与项目的相似性线性组合来预测用户对项目的偏好值,并根据预测偏好值排序,生成最终的推荐列表。在Last.fm数据集上的实验结果表明,该方法能够提高推荐的准确度,满足用户的个性化需求。     

融合信任隐含相似度与评分相似度的社会化推荐

针对现有的社会化推荐算法大都忽略了物品间的关联关系对推荐精度的影响,并且未能将用户评分与信任数据进行有效结合的问题,提出一种融合信任隐含相似度与评分相似度的社会化推荐算法（SocialTS）。首先,将用户间的评分相似度与信任隐含相似度进行线性组合以得到用户间可靠的相似朋友;然后,将信任关系融入到项目的相关性分析中,从而得到修正后的相似项目;最后,将相似用户、项目作为正则项添加到矩阵分解（MF）模型下,从而获取用户、项目更准确的特征表示。实验结果表明,当潜在特征维度为10时,与主流的社会化推荐算法TrustSVD相比,SocialTS在FilmTrust和CiaoDVD数据集上的均方根误差（RMSE）分别降低了4.23%和8.38%,平均绝对误差（MAE）分别降低了4.66%和6.88%。SocialTS不仅可以有效改善用户冷启动问题,还能较为准确地预测不同评分数量下用户的实际评分,且具有良好的鲁棒性。     

序列生成对抗网络在推荐系统中的应用

推荐系统旨在根据用户的历史行为数据发现该用户可能感兴趣的新项目,并产生相应的推荐。当前大部分的推荐系统多根据用户的历史行为数据,挖掘相似用户,并从相似用户的历史数据中选出彼此历史数据中未出现的新项目;或者根据用户感兴趣的历史项目匹配相似的新项目,从而实现推荐。但这些推荐方式对原始数据有着较强的依赖关系,且难以发觉不同项目之间隐含的序列关系。因此提出一种融合Item2vec和生成对抗网络（Generative Adversarial Networks,GAN）方法的推荐算法,可以学习得到项目间难以表达的关系;挖掘用户历史数据中的序列关系,学习用户兴趣偏好的真实分布;实现用户兴趣偏好的预测。实验发现该推荐算法具有较好的表现。     

基于遗忘函数的均值贝叶斯个性化排序算法研究

针对贝叶斯个性化排序算法未能充分应用用户的行为信息,导致算法在数据稀疏情况下推荐性能以及鲁棒性均大幅度降低的问题,提出了均值贝叶斯个性化排序(MBPR)算法,来进一步挖掘用户对隐式反馈信息的偏好关系。考虑到用户兴趣随时间变化的特征,又将遗忘函数引入MBPR算法中。该算法首先对用户的历史评分记录进行预处理;然后根据用户的评分信息对项目进行正负反馈的划分,对每名用户进行个性化建模,挖掘用户对未参与项目的喜好程度,生成推荐列表。为验证提出算法的推荐性能,在公开数据集MovieLens及Yahoo上进行分析和对比实验。实验结果表明该算法的推荐性能及鲁棒性较对比算法均有显著提高。     

Finding User’s Interest Blocks using Significant Implicit Evidence for Web Browsing on Small Screen Devices

Recent researches on improving the efficiency and user experience of Web browsing on handhelds are seeking to solve the problem by re-authoring Web pages or making adaptations and recommendations according to user preference. Their basis is a good understanding of the relationship between user behaviors and user preference. We propose a practical method to find user’s interest blocks by machine learning using the combination of significant implicit evidences, which is extracted from four aspects of user behaviors: display time, viewing information items, scrolling and link selection. We also develop a customized Web browser for small screen devices to collect user behaviors accurately. For evaluation, we conduct an on-line user study and make statistical analysis based on the dataset, which shows that most types of the suggested implicit evidences are significant, and viewing information items is the least indicative aspect of user behaviors. The dataset is then processed off-line to find user’s interest blocks using the proposed method. Experimental results demonstrate the effectiveness of finding user’s interest blocks by machine learning using the combination of significant implicit evidences. Further analysis reveals the great effect of users and moderate effect of Websites on the usefulness of significant implicit evidences.     

EARS: Emotion-aware recommender system based on hybrid information fusion

Recommender systems suggest items that users might like according to their explicit and implicit feedback information, such as ratings, reviews, and clicks. However, most recommender systems focus mainly on the relationships between items and the user’s final purchasing behavior while ignoring the user’s emotional changes, which play an essential role in consumption activity. To address the challenge of improving the quality of recommender services, this paper proposes an emotion-aware recommender system based on hybrid information fusion in which three representative types of information are fused to comprehensively analyze the user’s features: user rating data as explicit information, user social network data as implicit information and sentiment from user reviews as emotional information. The experimental results verify that the proposed approach provides a higher prediction rating and significantly increases the recommendation accuracy.     

Building a mobile movie recommendation service by user rating and APP usage with linked data on Hadoop

Movie recommendation systems are important tools that suggest films with respect to users’ choices through item-based collaborative filter algorithms, and have shown positive effect on the provider’s revenue. Given that mobile Apps are rapidly growing, the recommender is implemented to support web services in frontend Apps. Among those films recommended, users can give ratings and feedback, collecting film information from linked data concurrently. In order to solve cold-start problems, Cluster-based Matrix Factorization is adopted to model user implicit ratings related to Apps usage. Knowing that user rating data processing is a large-scale problem in producing high quality recommendations, MapReduce and NoSQL environments are employed in performing efficient similarity measurement algorithms whilst maintaining rating and film datasets. In this investigation, the system analyzes user feedbacks to evaluate the recommendation accuracy through metrics of precision, recall and F-score rates, while cold-start users make use the system with two MovieLens datasets as main rating reference in the recommendation system.     

融合正态分布函数相似度的协同过滤算法

传统协同过滤推荐算法的相似度量方法仅考虑用户间共同评分,忽略了用户间潜在共同评分项等信息量对推荐结果的影响。针对上述问题,设计了一种正态分布函数相似度量模型,此模型考虑了用户间的共同评分、共同评分项目数、以及用户的评分值,据此提出了融合正态分布函数相似度的协同过滤算法,该算法通过综合多种评分因素利用正态分布函数和修正的余弦相似度共同度量用户间的相似关系。实验结果表明,在两种数据集上与几种不同的推荐算法相比,该算法的相似度量方法提高了目标用户查找邻近用户集合的准确率,提高了系统的推荐质量。     

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.     

综合社区与关联序列挖掘的电子政务推荐算法

个性化推荐作为一种有效的信息获取手段已成功应用于电商、音乐和电影等领域。已有研究多数聚焦于推荐的精度,缺乏对推荐结果的多样性考虑,忽略了应用领域中被推荐项目的流程特性（如"互联网+政务"中办事项的推荐）。为此提出一种综合用户社区与关联序列挖掘（CAS-UC）的电子政务推荐算法,优先向用户推送利益关联最大的办事项。首先,对用户和办事项的静态基本属性以及动态行为属性分别进行特征建模;其次,基于用户的历史办事记录和属性相似度进行用户社区发现,预筛选出与目标用户最为相似的用户集,提高推荐结果的多样性,减少核心推荐过程的计算量;最后,办事项的关联序列挖掘充分考虑了电子政务的业务特性,加入时间维度的办事项序列挖掘,进一步提高了推荐结果的精度。以芜湖市易户网为平台载体,基于Spark计算平台对用户脱敏后的信息进行仿真,实验结果表明,CAS-UC适用于被推荐项目具有序列或流程特性领域的推荐,与传统推荐算法如协同过滤推荐、矩阵分解以及基于语义相似度的推荐算法相比,具有更高的推荐精度,用户的多社区归属因素增加了推荐结果的多样性。     

基于加权三部图的协同过滤推荐算法

针对基于用户的协同过滤算法推荐结果过度集中在热门物品,导致多样性和新颖性较低、覆盖率较小的问题,文中提出基于加权三部图的协同过滤推荐算法.在分析数据稀疏和附加信息较少的基础上引入标签信息,可同时反映用户兴趣和物品属性,利用用户、物品和标签三元关系构建三部图.通过三部图网络映射到单模网络的方法获得用户偏好度,构建用户偏好...     

基于多属性效用的协同过滤推荐系统

针对基于多标准的协同过滤(MC-CF)推荐系统中用户负担重、超高维问题,提出了基于多属性效用的协同过滤(MAU-CF)推荐系统。首先,依据用户浏览行为挖掘属性权重和属性值效用,构造用户的多属性效用函数,获取用户对项目的隐式评分;其次,采用遗传算法(GA)寻找用户偏好的属性值集合;然后,根据属性值集合中属性权重和属性值效用的相似度,寻找最近邻;最后,根据相似度预测最近邻浏览或购买过的项目对目标用户的效用,向目标用户推荐效用大的项目。通过比较实验发现,相对于MC-CF,MAU-CF挖掘的隐式效用能够替代显式效用,计算维度减少了44.16%,时间消耗减少了27.36%,平均绝对误差(MAE)减少了5.69%,用户满意度提高了13.44%。实验结果表明,MAU-CF推荐系统在减少用户负担和计算维度、提高推荐质量方面比MC-CF推荐系统表现得更优越。     

自适应用户的Item-based协同过滤推荐算法

传统Item-based协同过滤算法计算两个条目间相似性时, 将每个评分视为同等重要, 忽略了共评用户（对两个条目共同评分的用户）与目标用户间的相似性对条目间相似性的影响。针对此问题, 提出了一种自适应用户的Item-based协同过滤算法。该算法将共评用户与目标用户的相似性作为共评用户评分重要性的权重, 以实现针对不同的目标用户, 为目标条目选择不同的、适合目标用户的最近邻居集, 从而提高推荐准确性。实验结果表明, 提出的算法可以显著提高推荐系统的推荐质量。     

融合社交信息的矩阵分解改进推荐算法

矩阵分解的推荐模型具有推荐精度高和易扩展等特点,已成为目前融合社交信息构建推荐系统的主要模型,但在分解过程中,用户偏好矩阵和物品特征矩阵初始赋值的随机性影响了推荐的性能,忽略了物品以及用户之间隐含的联系与区别。为此,提出一种基于社交信息的矩阵分解改进算法。将评分值分别与社交信息和物品的特征属性相结合,构建用户相似网络与物品相似网络,同时应用社区划分充分挖掘用户、物品之间的潜在关系,并按不同类型节点的近邻差异性,通过建立核心、非核心节点的偏好向量与特征向量得到矩阵分解初始矩阵。在公开数据集上的实验结果表明,该算法的推荐性能优于MF、SR2等同类型算法,运行迭代次数明显降低。     

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。     

基于互信息的项目协同过滤推荐算法

协同过滤算法是经典的个性化推荐算法,其中相似度度量方法直接影响推荐系统的准确率。针对用户评分极端稀疏情况下传统相似度度量方法均存在各自的弊端,导致推荐系统的推荐精度不高问题,提出了一种基于互信息的项目协同过滤推荐算法。该算法将互信息作为相似度度量方法,不仅考虑了变量之间的线性或非线性相关性,而且还能挖掘变量之间的相关性强弱。另外,由于共同评分的项目用户数很少,在互信息方法基础上引入了一个平滑系数因子,来缓解共同评分过少项目之间相似性度量不准确问题。最后,在公开的MovieLens、Jester两个数据集上进行了大量对比实验。实验结果表明,新算法能在一定程度上提高推荐系统的预测准确率,并能缓解数据稀疏性问题。