基于RBFN一项目聚类的协同过滤推荐算法研究

  • 格式:pdf
  • 大小:327.62 KB
  • 文档页数:4
协 同过 滤 中的 稀 疏 性 问题 。 关 键 词 : 电子 商 务 ;推 荐 系统 ;矩 阵稀 疏 性 ;R F B N;协 同过 滤 中 图 分 类 号 :T 3 3: P 0 . P 9 T 3 16 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :10 7 9 (0 2 1 0 0— 6 5 2 1 ) 7—09 0 15— 4
由于 仅仅考 虑 到 低维 数 据 ,这种 方 法 会 失 去 一些 有 价值的信息 。M kvh ei Pekt h (00 k aiadv, vna s 2 1 )使 t e 用径向基函数网络 ( B N R F )来降低高维数据的稀疏 性¨ 。第 二 ,使用 基 于项 目聚类 的方 法来 减 少 数 据 稀 疏 性 带 来 的 影 响 。 邓 爱 林 ,左 子 叶 ,朱 扬 勇 (04 20 )提出了一种基于项 目聚类 的协 同过滤推荐算 法 ,根据 用 户 对 项 目评 分 的 相 似 性 对 项 目进 行 聚 类 _ 。这种方法没有对数据进行 降维处理 ,因此影 6 』 响推荐 的质量 。 在 这篇 文章 里 ,将 R F 和基 于项 目聚类 两 种 BN 方法结合解决数 据稀疏性带来 的问题 ,形成混合推 荐系统来实现推荐 。本文先使用 R F B N使稀 缺数据 平滑化 ,这样可以有效改善高维数据的稀疏性问题 ; 然后使用基于项 目的聚类方法进一步降低数据稀疏 性 的影 响 ,为客 户提 供更 高效 的推荐 。 论题 按照 以下 的结 构 来组 织 。在第 二 部 分 ,介 绍 了预 备知 识 。第 三部 分 ,讨 论 了提 出的 算 法 。第 四部分 ,展示 实验 的结 果 。第 五 部 分 ,总 结 我 们 的 工 作 ,提 出未来 的研 究方 向。
基金项 目 :国家 自然科学基金项 目”基 于 自组织数据挖掘 的 C M客 户分析研究” ( 0 70 7) R 7 7 16 ;国家 自然科学 基金项 目” 面 向数据特 点的 客户价值区分集成模型研究” (0 10 ) 17 11 ;国家 自然 科学基 金项 目”类 别不 平衡 环境下 的客 户价值 区分 迁移 集成模 型研究 ”
0 引 言
需求 的差 异 性 ,推 荐 质 量 较 差 ;个 性 化 推 荐 系统 算 法 比较复 杂 ,但 推 荐 质 量 相对 较 高 J 。协 同 过滤 推
随着 因特 网 的快 速 发 展 ,电子 商 务 或 电子 购 物 开始 面对 着 巨量 的客 户 群 体 ,同时 也 使 消 费 者 面 对 更 多 的选择 。个 性 化 服 务 技 术 就 是 针 对 这 个 问题 而 提 出的,它为不同用户提供不 同的服务… 。推荐系 统 ( eo m ne yt R cm edr s m) 是 电子 商 务 服 务 提 供 商 S e 提供 个性 化 服 务 重 要 的信 息 工 具 。顾 名 思 义 ,推 荐 系统 的任 务 就 是 根 据 客 户 的喜 好 推 荐 产 品 给 客 户 。 这 种 系统经 常 被 电子 商 务 网站 作 为 营销 工 具 ,推 荐 客 户可 能购 买 的产 品来 提 升 收益 。推 荐 系 统 在 许 多 电子 商 务 网 站 上 得 到 了大 规 模 的 应 用 ,例 如 A a m. zn D o D us r ,M v Fn e 等等 [ o ,C N w, rgt e o i idr o e 。
( 四川 大学工商 管理 学院 ,四川成都 60 6 ) 10 4
摘要 :高维数据的稀疏性 问题 是 降低 协 同过 滤技 术推荐 质量 的 主要 原 因之 一。提 出 了基 于径 向基 函数 网络
( B N)一 项 目聚类的算法 来降低数据 的稀疏 性 ,应用径向基函数 网络 ( B N)处理 高维稀疏数据得 到一个 RF RF 完整的矩阵 ,应用基 于项 目聚类的协 同过滤推荐 算法产生推 荐。实验结果表 明 ,本算法比其他算法能更好处理
1 预备 知识
1 1 径 向基 函数 网络 ( B N) . R F
RF B N是 人 工 神 经 网络 的一 个 改 进 算 法 ,包 含 三 层 :输 入层 ,隐藏层 和输 出层 ( 图 2 。输 人 层 如 ) 包 含 M 个神经 元 ,用户 的评级 向量输 入 神 经元 。这 层与 隐藏 层 的神 经 元全 部 联 接 。 隐藏 层 的 每 个神 经元 有激 活 函数 。隐 藏层 也 与 输 出 层 完 全联 接 。输
() 1
12 基 于项 目聚 类 .
聚类技 术经 常 同协 同过 滤 推荐 算 法 组 合 一 起 使 用,即形成基于聚类 的协 同过滤推荐算法。遇有高 维聚类 协 同过 滤推 荐 算 法是 在 整 个 数 据集 中搜 索 目 标对象的最近邻居 ,因此计算量会是 巨大的。通过 聚类 技术 ,将最 近邻 居 的搜 索 范 围 缩 小 到 与 目标 对 象相 似性程 度 最 高 的几 个 聚 类 ,可 以 有 效减 少 计 算 量 ,从 而 提高 推荐 算 法 的响 应 速度 。在 大 量基 于 聚 类 的协 同过滤 推 荐算 法 研 究 文 献 中 ,也 证 明 了在 推 荐 之前首 先开 始聚类 有益 于提 高聚类 质量 l儿 l 。
r g h s p p rc me p wi eRBF —b s d a d i m —b s d cu trn y r lo t m e u e t e d t p r i i .T i a e o s u t t n h h N ae n e t a e l se g h b d a g r h t r d c aa s a s i i i o h — t .w p l F o g t o lt t x a d e ly a c l b r t ef tr gr c mme d t n ag r h b s d o tm y e a py RB N t e c mp e emar n mp o ol o ai l i o a i a v i en e n a i lo t m a e n i o i e cu trn o o ti e o l se g t b an r c mme d t n .T e e p r n e ut u g s t a en w a g r h c n b t rh n l e mar i n a i s h x e me t s l s g e t h tt e lo t m a et a d e t t x o i r s h i e h i
推荐系统包括个性 化推荐 系统和非个性化 推荐 系统 。非 个性 化 推 荐 系统 向所 有 用 户 提 供 相 同 内容 的推 荐 ,如 电子 商 务 站 点 的畅 销 排 行 等 。个 性 化 推 荐系统则根据不同用户或用户群 的偏好来定制推荐。 非 个性 化 推荐 系 统 原 理 简 单 ,但 并 没 有 考 虑 到 用 户
L U Yu e g,HE C a g h n I fn hnze g
( uiesSho, i unU i rt,C e gu6 06 C ia B s s col Sc a nv s y hnd 104, hn ) n h ei
A src :T esasyo i i ninl a a r esnt rdc ercmm n u i f oaoai h・ b tat h pri f g d t h h mes a d t i am j ao uet eo edqa t o l b r v f e o as or oe h l y cl t ei
‘ () =ep ( _ )仃> p r x l 0

为 了提 高推 荐 算 法 的 推荐 质 量 ,许 多研 究 人 员 从不 同角度 对 用 户 和产 品信 息 进 行 分 析 、处 理 ,试 图解决数据稀疏性 带来 的问题 。主要有两 种途径 : 第一 ,使用降维 的方法来减少数据稀疏性带来 的影 响 。Sra t l( 00 ,Blu a re a 20 ) iss& Pzai( 9 8 w l azn 19 ) 运用奇异值分解法 来减少稀缺评级矩 阵的维数‘ 。 9
s a st o e . p riy prblm
Ke r s e—c mme c ; r c mme d r y tm ; ma r s ast ; RB N; c l b r t e f e n y wo d : o re e o n e s se ti p ri x y F ol oa i tr g a v i i
Re e r h on Co l bo a i e Fle i c m m e a i n s a c la r tv t rng Re o nd to Al rt m s d i Ie Cl s e i g a go ih Ba e O l t m u t r n nd RBFN

出层包含 M个神经元 ,经过平滑的用户评级向量 由 此 输 出 。输 出 层 扮 演 着 一 个 简 单 的 用 户 总 和 功 能 [ 引
图 2 径 向 基神 经 网 络
图 1 最 近 邻 居 的 选 择
其 中 ,Wi代 表从 隐藏 层 到输 出层 的权 重 向量 , k R x i( )是 激 活函数一 高斯 函数 :
( 10 lo) 7 1 1o
l6 9
刘 玉峰 等 :基于 R F 一项 目聚类 的协 同过滤推荐算法研究 BN
分矩阵中的稀缺单元 ,这被称为 “ 稀缺性问题” 。稀 缺 水平 用零单 元 占总评 级矩 阵 总单元 的 比例 来衡 量 。 稀缺性问题造成的结果就是缺少邻居。例如 ,在一 个出售书籍的商务网站上 ,拥有 四百万书籍 ,然而 每 个用 户评 价 过 的 书籍 一 般 不 超 过 20本 ,两 个 用 0 户共同评价过的书籍更是少之又少。这样 ,得到 的 用户一书籍矩 阵则是一个 高维稀疏 矩阵 。显然 , ] 基于用这样的稀疏矩阵计算得到的用户相似程度是 不可信 的。因此 ,随着用户和产品数 量的增加 ,数 据 的稀 疏程 度 迅 速增 加 ,从 而 造 成 系 统 推 荐 质量 的 急剧下 降 。