改进的基于符号数据的协同过滤推荐算法

随着用户和资源种类的不断增加,评价矩阵的稀疏性问题越来越突出,严重影响了推荐系统的推荐质量。奇异值分解(SVD)是一种对数据进行降维处理的方法,符号数据分析(SDA)是一种处理海量数据的全新数据分析思路。提出一种改进的基于符号数据的协同过滤推荐算法,即将奇异值分解和符号数据分析方法结合起来运用到推荐系统中。在EachMovie 数据库集上的实验结果表明该算法在数据稀疏时的推荐质量明显优于传统的推荐算法。     

融合隐性特征的群体推荐方法研究

作为目前最成功的主流推荐方法,奇异值分解算法(SVD)将已知的海量数据建模并通过矩阵分解降维处理来得到有效信息;非负矩阵分解(NMF)则通过分解出非负矩阵元素来解释特征意义。这两种较为成功的方法均通过对显性反馈信息进行基于矩阵分解的处理得到用户的喜好信息来进行群体推荐。然而,仅凭用户的显性反馈信息有时无法准确反映用户的真实喜好。为解决上述问题,提出了一种针对这两种模型的改进方法,将隐性特征和基于隐性特征的群体权重计算方法融合进经典的矩阵分解算法,其中隐性特征可以完善用户的喜好信息,基于隐性特征的群体权重计算方法则根据群体的特点给予用户相应的权重,使得推荐的准确率得到提升。对该方法在KDD Cup 2012 Track1中的腾讯微博数据集上进行测试,实验结果表明在该数据集上融合方法的平均绝对偏差(MAE)和准确率 要优于SVD算法与NMF算法,推荐的性能有较明显的提升。     

融合信任传播和奇异值分解的社会化推荐算法

针对用户信任矩阵中的数据稀疏问题,设计用户信任关系的传播规则,根据该规则计算用户之间的信任度,填充用户信任矩阵。在此基础上,结合用户信任传播算法和奇异值分解模型,提出一种社会化推荐算法,将用户评分矩阵与信任关系矩阵相结合,提高推荐系统的预测准确率。在Epinions和Filmtrust公开数据集上的实验结果表明,该算法相比传统推荐算法具有更高的推荐质量。     

一种新型的混合个性化推荐算法

个性化推荐服务系统是根据用户历史记录和推荐算法为用户提供其感兴趣的个性化信息或商品的一种自动化工具。针对目前常用的基于协同过滤的推荐算法和基于内容的推荐算法各自存在的问题,本文提出一种结合协同过滤和隐语义分析的混合推荐算法——交替奇异值分解算法ASVD,通过奇异值分解算法对基于项目内容的项目-关键词矩阵和对用户评分信息得到的用户—项目矩阵进行分解过程产生的项目—隐主题矩阵合并优化来消除噪音提高推荐的精确度。实践结果表明,新的混合算法ASVD提高了推荐结果的准确性。     

融合朋友关系和标签信息的张量分解推荐算法

针对大众标注网站项目推荐系统中存在数据矩阵稀疏性影响推荐效果的问题,考虑矩阵奇异值分解(SVD)能有效地平滑数据矩阵中的数据,以及朋友圈能够反映出一个人的兴趣爱好,提出了一种融合朋友关系和标签信息的张量分解推荐算法。首先,利用高阶奇异值分解(HOSVD)方法对用户-项目-标签三元组信息进行潜在语义分析和多路降维,分析用户、项目、标签三者间关系;然后,再结合用户朋友关系、朋友间相似度,修正张量分解结果,建立三阶张量模型,从而实现推荐。该模型方法在两个真实数据集上进行了实验,结果表明,所提算法与高阶奇异值分解的方法比较,在推荐的召回率和精确度指标上分别提高了2.5%和4%,因此,所提算法进一步验证了结合朋友关系能够提高推荐的准确率,并扩展了张量分解模型,实现用户个性化推荐。     

基于协同过滤算法的短视频推荐模型应用研究

为进一步提高短视频推荐效果,基于协同过滤算法,构建一种短视频推荐系统。其中,引入奇异值分解(SVD)以及惩罚因子对传统协同过滤算法进行优化,以解决数据存在的稀疏问题和长尾效应。仿真结果表明,与传统的协同过滤算法相比,提出的改进协同过滤算法性能更优,算法的RMSE值为0.948;与传统的推荐模型相比,提出推荐模型能够更加准确地进行用户视频评分预测,表明能够更加准确地向用户推荐其喜好的短视频。以上结论表明,使用提出的推荐模型能够取得更好的推荐效果,能够向用户推荐更加符合其喜好的视频,具有一定的实际应用价值。     

基于用户邻域模型与矩阵分解的推荐算法

针对协同过滤推荐算法所面对的稀疏矩阵和新用户问题,提出基于用户邻域模型与矩阵分解的推荐算法。通过对用户历史信息构建邻域模型以提高对新用户预测的准确性,同时考虑到矩阵稀疏和数据量较大会引起时间和空间复杂度过高,运用奇异值矩阵分解的方法,从而减小矩阵稀疏和数据量大的影响,提高推荐系统的准确性。通过Movie Lens数据集验证该算法的有效性。     

基于近邻评分填补的协同过滤推荐算法

评分数据的稀疏性影响协同过滤算法的推荐质量。为此,提出一种基于近邻评分填补的混合协同过滤推荐算法。对原始评分矩阵进行全局降维,在低维的主成分空间中计算用户相似性,减少算法复杂度。采用奇异值分解法对近邻评分缺失值进行填补,降低近邻评分的稀疏性。在MovieLens数据集上的实验结果表明,该算法具有较好的推荐效果。     

融合社交网络特征的协同过滤推荐算法

为了解决传统协同过滤算法中存在的严峻的数据稀疏性问题,提出了一种融合社交网络特征的协同过滤推荐算法。该算法在传统矩阵分解模型基础上,通过融合社交网络特征与用户评分偏好程度得到信任和被信任特征矩阵,然后利用社交特征矩阵、商品特征矩阵和用户评分偏好相似性共同预测用户对商品的评分值。为了验证该算法的可靠性,使用Epinions公开数据集对算法性能进行对比分析。实验结果显示,相比现有的社交推荐算法,所提算法有更小的平均绝对误差和均方根误差,同时算法的时间复杂度与数据集的数量之间为线性关系。因此,该算法可以有效缓解数据稀疏性对推荐结果的影响,并提高推荐准确率。在现实推荐中,该算法可以考虑作为大规模数据集进行商品推荐的一个选择方式。     

一种基于文本卷积神经网络的推荐算法

传统的矩阵因子分解模型不能有效提取用户和物品特征,而基于深度学习模型可以很好地提取特征信息。当前,主流的基于深度学习推荐算法只是单一地将神经网络的输出或物品特征与用户特征乘积的形式来做推荐预测,不能充分挖掘用户和物品之间的关系。基于此,本文提出一种基于文本卷积神经网络与带偏置项的奇异值分解(BiasSVD)结合的推荐算法,利用文本卷积神经网络(TextCNN)来充分提取用户和物品的特征信息,然后用奇异值分解方法来做推荐,深层次理解文档上下文信息,进一步提高推荐的准确性。将该算法在MovieLens的2个真实数据集上做广泛的评估分析,推荐的准确度要明显优于ConvMF算法及主流深度学习推荐算法。     

使用BP神经网络缓解协同过滤推荐算法的稀疏性问题

推荐质量低是协同过滤推荐技术面临的主要难题之一、数据集的极端稀疏是造成推荐质量低的主要原因之一．常见的降维法和智能Agent法虽然某种程度上能缓解这个问题,但会导致信息损失和适应性等问题．设计了一个新的协同过滤算法,根据用户评分向量交集大小选择候选最近邻居集,采用BP神经网络预测用户对项的评分,减小候选最近邻数据集的稀疏性．该算法避免了降维法和智能Agent法的缺点,而且实验结果表明,该方法能提高预测值的准确度,从而提高协同过滤推荐系统的推荐质量．     

基于改进协同过滤算法的用户页面兴趣度预测研究

根据大数据稀疏性特征,把奇异值分解方法引入协作过滤算法中进行互联网站点用户的页面兴趣度的计算和验证,提出了一种基于改进协作过滤算法的用户页面兴趣度预测算法。该算法可通过在网络日志文件中提取显性用户评分数据存在的虚假评分,发现用户页面兴趣度和其影响因素。MATLAB仿真结果显示：提出的基于改进协同过滤算法的用户页面兴趣度测量方法可有效克服海量数据的稀疏性,在预测准确性、测量速度方面都有很大提高。     

半奇异值算法的推导及其应用

奇异值分解是将一矩阵分解为一个对角矩阵和两个正交矩阵,奇异值分解有着非常好的性质。但在其部分应用中,如秩亏损的最小二乘问题,线性方程组的最小范数解中,并没有充分利用它的所有性质。提出了半奇异值分解A=USR,其中U为正交矩阵,S为对角矩阵,R为上三角矩阵。在经过文中所述的后期数学处理后,它能够非常好地利用在各个方面,比如最小二乘问题和线性方程组中。这种分解不仅保留了奇异值分解后所应有的性质,更大大地降低了计算复杂度。因为该算法有求极值的能力,所以它将在应用领域中发挥更大的作用。     

A sequential factorization method for recovering shape and motionfrom image streams

We present a sequential factorization method for recovering the three-dimensional shape of an object and the motion of the camera from a sequence of images, using tracked features. The factorization method originally proposed by Tomasi and Kanade (1992) produces robust and accurate results incorporating the singular value decomposition. However, it is still difficult to apply the method to real-time applications, since it is based on a batch-type operation and the cost of the singular value decomposition is large. We develop the factorization method into a sequential method by regarding the feature positions as a vector time series. The new method produces estimates of shape and motion at each frame. The singular value decomposition is replaced with an updating computation of only three dominant eigenvectors, which can be performed in O(P²) time, while the complete singular value decomposition requires O(FP²) operations for an F×P matrix. Also, the method is able to handle infinite sequences, since it does not store any increasingly large matrices. Experiments using synthetic and real images illustrate that the method has nearly the same accuracy and robustness as the original method     

Performance measure of switched control systems based on covariance tensor approach

In this paper, controller performance measure is considered for switched systems. The covariance tensor-based method is proposed for the controller performance measure for this systems evolution with the discrete-valued switching dynamics and local models for continuous dynamics. We define a measurement tensor to construct the measured process outputs data, and employ the data processing technique of higher-order singular value decomposition. Applying the higher-order singular value decomposition, we can obtain the sets of singular values from the measurement tensor, which are used jointly to evaluate the controller performance of the overall switched systems significantly. We develop the covariance tensor-based performance assessment method for the multivariate switched control systems with characteristic information being mined from the measurement tensor and derive the calculation approach base on the sets of singular values from the measurement tensor. It is shown that by applying higher-order singular value decomposition for measured outputs tensor data, the performance assessment results can exactly reflect the controller performance under the overall dynamical process. Finally, two cases study of the numerical simulation examples and a typical industrial process system well demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于改进带偏置概率矩阵分解算法的研究

针对个性化推荐过程中高维稀疏性问题,本文提出一种将奇异值分解技术和带偏置概率矩阵分解相结合的推荐方法。 首先利用SVD算法初始化用户项目潜在因子向量,避免因随机赋值而使得函数陷入局部最优解,接着将用户项目的偏置信息融入到概率矩阵分解算法中,同时为了提升训练速度和推荐精度,通过动量加速的迷你批量梯度下降（mini Batch Gradient Descent,miniBGD）来训练,最后利用分解后的两个低维矩阵对原矩阵中的未知评分进行预测,在三个公开数据集的实验结果表明,本文提出的算法相对于传统的算法能够有效的提高推荐精度,进一步缓解由数据高维稀疏性带来的推荐质量不高的问题。     

基于奇异值分解的非均匀采样非线性系统的模糊模型辨识

针对复杂、不确定、非均匀采样数据的非线性系统,提出一种基于矩阵奇异值分解(SVD)的模型结构辨识和参数估计的建模方法.首先,利用矩阵奇异值(SVD)分解算法分析各局部模型与奇异值、积累贡献率的关系,确定模糊模型的规则数,从而实现模型的结构优化;然后,为了克服递推最小二乘出现的误差积累、传递现象,采用奇异值分解的递推最小二乘估计模型的结论参数;最后,通过仿真实例验证所提出算法的有效性.     

Design of a bilinear fault detection observer for singular bilinear systems

A bilinear fault detection observer is proposed for a class of continuous time singular bilinear systems subject to unknown input disturbance and fault. By singular value decomposition on the original system, a bilinear fault detection observer is proposed for the decomposed system via an algebraic Riccati equation, and the domain of attraction of the state estimation error is estimated. A design procedure is presented to determine the fault detection threshold. A model of flexible joint robot is used to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

SVD algorithms to approximate spectra of dynamical systems

In this work we consider algorithms based on the singular value decomposition (SVD) to approximate Lyapunov and exponential dichotomy spectra of dynamical systems. We review existing contributions, and propose new algorithms of the continuous SVD method. We present implementation details for the continuous SVD method, and illustrate on several examples the behavior of continuous (and also discrete) SVD method. This paper is the companion paper of [L. Dieci, C. Elia, The singular value decomposition to approximate spectra of dynamical systems. Theoretical aspects, J. Diff. Equat., in press].