融合社交网络信息的协同过滤推荐算法*

在推荐系统中,协同过滤推荐算法往往面临数据集的高度稀疏性和推荐精度有限的问题.为了解决上述问题,在基于物品的协同过滤推荐框架下,分别在物品相似度的计算和用户对物品的评分预测阶段,利用社交网络中朋友关系信息选择性地填充评分矩阵中的缺失值,最大化利用评分矩阵中的已有信息,提出融合社交网络信息的协同过滤推荐算法.最后,在Epinions数据集上的实验表明,文中算法在一定程度上缓解数据稀疏性问题,同时在评分误差和分类准确率两个指标上优于其它协同过滤算法.     

基于FunkSVD矩阵分解和相似度矩阵的推荐算法

传统基于用户的协同过滤推荐算法在计算用户相似性时经常面临数据稀疏的问题,同时忽略了不同评分项目之间的差异。针对这些问题,提出一种基于FunkSVD矩阵分解和相似度矩阵的推荐算法。利用用户评分数据与物品标签数据计算出用户的相似度矩阵;利用FunkSVD对得到的相似度矩阵进行矩阵分解,生成新的用户相似度矩阵;根据用户之间评分数据对两个相似度矩阵中的用户相似度加权组合,并生成用户的综合相似度矩阵来对用户进行评分预测。经过Movielens数据集的实验表明,该算法提高了预测的准确性,优于传统的推荐算法。     

基于融合GMM聚类与FOA-GRNN模型的推荐算法

针对传统基于物品的推荐算法由于数据稀疏性导致的低推荐精度问题,提出了一种融合GMM聚类和FOA-GRNN模型的推荐算法。该算法首先使用高斯混合模型（GMM）方法对物品特征进行聚类;然后根据聚类结果分别构造评分矩阵,并使用Slope One算法填充评分矩阵;最后计算用户对物品的相似度预测评分作为输入,通过FOA-GRNN模型输出最终的评分。基于movielens-2k数据集的实验结果表明,与其他3种算法相比,该算法能够更好地处理高稀疏性数据,推荐精度更优,并能够在一定程度上解决冷启动问题。     

基于用户兴趣模型的推荐算法

传统的协同过滤算法虽然可以很容易地挖掘出用户的兴趣爱好,但存在数据冷启动和稀疏性问题.针对这些问题,提出一种基于用户兴趣模型的推荐算法.首先通过LDA主题模型训练数据集得到物品-主题概率分布矩阵,利用物品-主题概率分布矩阵得到用户历史兴趣模型,然后结合用户历史行为信息和物品内容信息得到用户兴趣模型,最后计算用户与候选集之间的相似度,进行TOP-N推荐.在豆瓣电影数据集上的实验结果表明,改进后的推荐算法能够更好地处理稀疏数据和冷启动问题,并且明显提高了推荐质量.     

缓解数据稀疏问题的协同过滤混合填充算法

现实评分矩阵非常稀疏,基于用户的协同过滤无法为目标用户提供高精度的满意推荐.基于此种情况,文中提出协同过滤混合填充算法,缓解数据稀疏问题.从物品角度出发,根据相似物品的评分信息填充稀疏矩阵.同时从用户角度出发,利用填充后的矩阵计算目标用户的邻近用户.选取共同评分数量最多的物品以进一步填充矩阵.在两个真实数据集上的实验表明,本文算法在无需额外复杂信息的条件下,有效提高新用户推荐的精确度,缓解数据稀疏性问题.     

结合用户聚类和项目类型的协同过滤算法

为了解决协同过滤算法中数据稀疏性问题,提高推荐效果,提出一种改进的协同过滤算法.该算法首先通过一种新的相似度计算方法来计算项目类型相似度,将相似度大于某阈值的项目作为目标项目的邻居;然后根据目标用户对邻居项目的评分信息来预测该用户对目标项目的评分值,并将预测值填入稀疏的用户项目评分矩阵;最后对填充后的评分矩阵采用基于用户聚类（K-means聚类）的协同过滤算法做出最终的预测评分进行推荐.在Movielens数据集上进行实验验证,结果表明该算法能够很好地缓解数据稀疏性、降低计算复杂度,提高推荐精度.     

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,构建用户偏好度加权的三部图模型.根据热传导方法在加权三部图上进行资源重分配,挖掘更多的相似关系,利用协同过滤框架预测评分并进行推荐.在真实数据集上的实验表明,文中算法可较好地挖掘长尾物品,实现个性化推荐.     

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.     

基于用户类别偏好相似度和联合矩阵分解的推荐算法

利用上下文信息来提高推荐准确率并增强用户体验是当前推荐领域研究热点之一,然而现有的上下文感知推荐算法依然面临数据稀疏性问题的挑战。为了进一步缓解数据稀疏性问题,本文提出一种基于用户类别偏好相似度及联合矩阵分解的推荐算法(Joint matrix factorization with user category preference, JMF-UCP),它结合用户评分数据及用户类别偏好进行物品推荐,以解决用户评分数据稀疏时评分预测准确率低的问题。算法的时间复杂度随着数据量的增加呈线性增长,因此适用于大规模数据。通过在真实数据集Movielens上的实验结果表明,本文提出的方法在RMSE评价指标上优于现有代表性的算法,验证了本文所提出的推荐算法的有效性。     

基于评分偏好和项目属性的协同过滤算法

针对传统的协同过滤推荐由于数据稀疏性导致物品间相似性计算不准确、推荐准确度不高的问题,文中提出了一种基于用户评分偏好模型、融合时间因素和物品属性的协同过滤算法,通过改进物品相似度度量公式来提高推荐的准确度。首先考虑到不同用户的评分习惯存在差异这一客观现象,引入评分偏好模型,通过模型计算出用户对评分类别的偏好,以用户对评分类别的偏好来代替用户对物品的评分,重建用户-物品评分矩阵;其次基于时间效应,引入时间权重因子,将时间因素纳入评分相似度计算中;然后结合物品的属性,将物品属性相似度和评分相似度进行加权,完成物品最终相似度的计算;最后通过用户偏好公式来计算用户对候选物品的偏好,依据偏好对用户进行top-N推荐。在MovieLens-100K和MovieLens-Latest-Small数据集上进行了充分实验。结果表明,相比已有的经典的协同过滤算法,所提算法的准确率和召回率在MovieLens-100K数据集上提高了9%~27%,在MovieLens-Latest-Small数据集上提高了16%~28%。因此,改进的协同过滤算法能有效提高推荐的准确度,有效缓解数据稀疏性问题。     

综合用户特征和项目属性的协作过滤推荐算法

通过分析传统协作过滤推荐算法面临的数据集稀疏性问题及当前解决方法的优缺点, 在基于项目的协作过滤推荐算法的基础上, 提出了一种综合用户特征和项目属性的协作过滤推荐算法。通过分析不同特征的用户对项目的各种属性的兴趣度, 综合已评分的项目属性预测未评分项目, 降低数据集的稀疏性, 提高项目相似度计算的准确性。在MovieLens数据集上的实验结果表明, 在数据极端稀疏的情况下, 能够有效地降低数据集稀疏性, 并在一定程度上缓解了协作过滤推荐算法中的冷启动问题, 提高了推荐算法的预测准确度。     

基于用户评论评分与信任度的协同过滤算法

针对现有基于评论分析推荐算法中的评论真实度问题和传统协同过滤算法中的数据稀疏问题,通过分析用户评论所包含的主题分布和反馈信息,将改进的用户偏好和信任度引入传统协同过滤算法中,提出了基于用户评论评分与信任度的协同过滤算法。该算法以用户评论为基础,学习物品特征在不同主题上的分布及用户对物品不同特征的偏好程度,生成用户评论主题分布,根据用户评分计算评论差异度来放大主题分布中的突出特征,并利用评论反馈数据生成评论帮助度,进一步矫正用户偏好,以减少虚假评论的影响;引入信任度用于计算更精确的用户相似度,进而对用户进行评分预测和物品推荐。在真实数据集上进行了实验验证,结果表明该算法有效提高了系统的评分预测性能和推荐效果。     

基于相似度融合和动态预测的兴趣点推荐算法

现有的兴趣点推荐算法大都存在两个问题：第一,算法中利用用户签到的历史数据,而忽略了用户的评论和标签等信息,不能很好地解决冷启动问题。第二,部分算法在计算相似度时仅使用用户的签到评分,而由于POI签到矩阵的高稀疏性,会导致推荐结果不准确。鉴于上述问题,提出了利用潜在的狄利克雷分配（Latent Dirichlet Allocation,LDA）主题模型挖掘用户的兴趣话题,融合签到数据进行相似度度量,很好地解决了冷启动问题。在推荐生成阶段提出了一种动态预测法,动态填补缺失的访问概率,进一步缓解数据稀疏,提高推荐质量。在真实数据集上的实验结果表明,基于相似度融合和动态预测的兴趣点推荐算法有效解决了数据稀疏性和冷启动问题,推荐性能优于传统的推荐算法。     

基于评论与评分的协同过滤算法

针对传统协同过滤算法中存在的数据稀疏性问题,结合用户评分及用户评论信息的特点,提出了基于评论与评分的User-based协同过滤算法和基于评论与评分的Item-based协同过滤算法。该算法利用主题模型产生评论主题分布,利用评分数据生成评论态度影响因子,并通过评论态度影响因子来放大评论主题分布中的突出特征,建立更为准确的用户偏好与物品特征,进而进行评分预测与物品推荐。实验结果表明,该算法在稀疏数据集上可以获得较好的推荐效果,提高了推荐质量。     

一种基于自适应局部融合参数的协同过滤方法

基于内存的协同过滤推荐系统存在数据稀疏和数据集异构的问题。为此,提出一种基于变权重相似度计算和自适应局部融合参数的协同过滤方法。通过统计数据集,提取用户-项目评分项的用户情感信息量计算用户相似度,同时根据用户-项目评分项的评分质量改进项目相似度计算方法,利用基于相似用户(或项目)的方法预测置信度,得到自适应局部融合参数,以增强协同过滤方法对数据集的适应能力。实验结果表明,相比传统全局融合参数方法,该方法在数据稀疏情况下的平均绝对误差降低了0.02,具有较高的推荐精度和推荐覆盖度,并且有效解决了数据稀疏和数据集异构问题。     

基于图嵌入的用户加权Slope One算法

针对传统Slope One推荐算法在稀疏数据集上预测准确率较低的问题,提出一种基于图嵌入的加权Slope One算法。本文算法首先以融合时间信息的用户相似度为边权建立用户关联图,对该图进行图嵌入得到用户特征向量,然后基于Canopy聚类对用户进行类内加权Slope One推荐。另外,为优化算法性能,本文算法基于Spark计算框架实现。实验结果表明,对比传统的加权Slope One,本文算法在稀疏数据集和显式、隐式评分数据集上的推荐效果和评分预测准确率都更优。     

融合用户偏好和多交互网络的协同过滤算法

推荐系统中的辅助信息可以为推荐提供有用的帮助,而传统的协同过滤算法在计算用户相似度时对辅助信息的利用率低,数据稀疏性大,导致推荐的精度偏低.针对这一问题,本文提出了一种融合用户偏好和多交互网络的协同过滤算法(NIAP-CF).该算法首先根据评分矩阵和项目属性特征矩阵挖掘出用户的项目属性偏好信息,然后使用SBM方法计算用户间的项目属性偏好相似度,并用其改进用户相似度计算公式.在进行评分预测时,构建融合用户-项目属性偏好信息的多交互神经网络预测模型,使用动态权衡参数综合由用户相似度计算出的预测评分和模型的预测评分来进行项目推荐.本文使用MovieLens数据集进行实验验证,实验结果表明改进算法能够提高推荐的精度,降低评分预测的MAE和RMSE值.     

基于动态k近邻的SlopeOne协同过滤推荐算法

协同过滤是个性化推荐系统中的常用技术, 数据稀疏性是影响协同过滤算法预测精度的主要因素。SlopeOne算法利用线性回归模型解决数据稀疏性问题。基于用户相似度的k近邻方法可以优化参与预测的用户评分数据的质量。在SlopeOne算法的基础上, 提出了一种动态k近邻和SlopeOne相结合的算法。首先根据用户之间相似度的具体情况动态地为每个用户选择不同数目的近邻用户, 然后利用近邻用户的评分数据生成项目之间的平均偏差, 最后利用线性回归模型进行预测。在MovieLens数据集上的实验结果表明, 改进算法在预测精度上比原SlopeOne算法有所提高, 能适应数据稀疏度更低的推荐系统, 并且与其他协同过滤算法相比, 推荐精度也具有明显优势。     

结合项目相似度的协同过滤算法

传统的协同过滤算法因为数据集稀疏性的增加而导致推荐准确性降低。针对该问题提出一种结合项目相似度的协同过滤推荐算法。首先计算项目之间的相似度,然后根据项目之间相似度,预测用户未评分项目评分估值,以减小目标用户与候选最近邻居所形成的数据集稀疏性,最后根据用户相似度获得项目推荐集。实验结果表明,该算法能提高寻找最近邻居的准确性,从而改善协同过滤的推荐质量。     

一种基于空间变换的协同过滤推荐算法

传统的协同过滤推荐算法在实际应用中往往面临着计算可扩展性的问题。为解决此问题,文中在基于物品的协同过滤推荐的框架下,通过融合社交关系信息,提出了一种基于空间变换的协同过滤推荐算法。首先,根据用户社交网络信息,运用社区发现算法将用户划分为不同的类;其次,基于评分信息,根据用户和物品之间的对应关系找到各个用户类所对应的物品类;最后,通过各个物品对每一物品类的隶属关系,将稀疏的高维评分信息矩阵转换为一个低维稠密的物品隶属度矩阵,进而基于该矩阵进行相似度计算并进行协同过滤推荐。在公开数据集上将所提方法与其他算法进行了对比实验分析,结果表明,所提算法能够在保证推荐准确性的同时明显提升计算效率。