双通道异构图神经网络序列推荐算法

基于用户行为序列的推荐系统的目的是根据上一次序列的顺序预测用户的下一次点击。目前的研究一般是根据用户行为序列中项目的转换来了解用户偏好。然而,行为序列中的其他有效信息被忽略,如用户配置文件,这会导致模型无法了解用户的特定偏好。提出了一种基于双通道异构图神经网络的用户行为序列推荐算法（DC-HetGNN）,该方法通过异构图神经网络通道和异构图线图通道学习行为序列嵌入,并捕获用户的特定偏好。DC-HetGNN会根据行为序列构造包含各种类型节点的异构图,可以捕获项目、用户和序列之间的依赖关系。其次,异构图神经网络通道和异构图线图通道捕获物品复杂转换及序列之间的交互信息,并学习包含用户信息的物品嵌入。最后,考虑到用户长期和短期偏好的影响,将局部和全局序列嵌入与注意力网络相结合,得到最终的序列嵌入。在两个电商用户行为序列数据集Diginetica和Tmall上进行的实验表明,DCHetGNN与新近模型FGNN相比在指标平均倒数排名（MRR）和召回率（Recall）中平均分别提升2.08%和0.78%,与TGSRec相比在指标MRR@n和Recall@n中平均分别提升2.70%和0.49%。     

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.     

适用于RPA工具的卷积序列推荐算法

在机器人流程自动化(Robotic Process Automation, RPA)软件中,经常采用序列推荐系统让机器人完成判断、选择等人工处理的任务。然而常用的序列推荐系统受限于序列信息的提取困难等问题,难以得到广泛应用。为了解决这一问题,构建一种基于Inception的卷积序列推荐模型,把时间和潜在空间中的用户行为序列信息嵌入进一幅“图像”中,并通过动态和静态2种不同的卷积层提取其中的局部特征,全面地提取用户的短期兴趣偏好,同时将用户嵌入矩阵作为用户的长期兴趣偏好嵌入到卷积层的输出中,共同构建完整的用户兴趣偏好,提升推荐性能。通过在3种公开数据集MovieLens 1M、Gowalla、Steam上分别进行实验,验证了基于Inception的卷积序列推荐模型的性能优于最新的序列推荐模型,在Top-N序列推荐的3种评价指标中（精确率、召回率、平均AP值）,平均提升幅度在10%左右,单个指标上的最大提升幅度为14%。     

基于用户长短期偏好及时空场景的下一个兴趣点推荐

在现实生活中,用户对兴趣点的偏好会受到时空场景的影响,用户希望获得匹配当前时间的推荐结果。由此,提出基于用户长短期偏好及时空场景的下一个兴趣点推荐模型。该模型围绕实时兴趣点推荐这一问题,从用户的长短期偏好两方面来挖掘用户的实时兴趣偏好。对于长期偏好,从历史数据中收集与当前时空场景最相关的信息。对于短期偏好,在序列影响的基础上考虑时间推移影响。在公开数据集上的实验结果证明了方法的有效性。     

融合知识图谱和短期偏好的推荐算法

近年来,将知识图谱作为辅助信息来增强推荐越来越受到研究者的关注.由于知识图谱学习任务的目标是还原知识图谱中三元组的关系,并非是以推荐任务为目标,导致了知识图谱学习任务很难高效地帮助推荐任务提升推荐性能.另外,用户兴趣易被短期的环境和心情所影响.针对以上两点,提出了一种融合了知识图谱信息和短期偏好的推荐模型(MKASR).首先,通过RippleNet算法提取用户和知识图谱实体的关系对,然后将这些关系对按照知识图谱三元组的形式存储和参与训练;采用基于注意力机制的双向GRU网络从用户近期交互的物品序列中提取用户的短期偏好;其次,采用多任务学习的方法同时训练知识图谱学习模块和推荐模块,并得到用户和物品的特征表示;最后,通过这些特征表示和用户的短期偏好向用户综合推荐.在真实数据集MovieLens-1M和Book-Crossing上进行实验,采用AUC、ACC、Precision和Recall指标进行评估,实验结果表明,提出的模型优于其他的基准模型.     

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。     

基于内容的加权粒度序列推荐算法

为了提高个性化推荐系统的准确率,提出了一种基于内容的加权粒度序列推荐算法。通过分析项目属性关系将项目粒度化,计算每个粒度的贡献度得到项目特征矩阵。再根据用户行为信息生成用户粒度序列并进行粒度映射,利用Apriori算法提取出用户偏好矩阵。最后将项目特征矩阵和用户偏好矩阵做乘积运算,其结果代入改进的sigmoid函数中进行喜好概率预测,从而完成Top-N项目推荐。实验选取MovieLens数据集,结果表明基于内容的加权粒度序列的推荐算法准确率达到72.27%,高于当前流行的推荐算法;在效率方面,推荐时间少于相同用户数量下的协同过滤推荐算法;综合测度评分为0.393,充分验证了算法的整体性能优于其他推荐算法。     

基于用户偏好特征挖掘的个性化推荐算法

为了提升社交网络个性化推荐能力,结合用户行为分布进行个性化推荐设计,文中提出基于用户行为特征挖掘的个性化推荐算法,构建社交网络的用户行为信息特征挖掘模型,采用显著数据分块检测方法对社交网络用户特征的行为信息进行融合处理,提取反映用户偏好的语义信息特征量。从情感、关键词和结构等方面根据用户行为特征组,结合模糊信息感知方法进行社交网络个性化推荐过程中的信息融合处理,在关联规则约束控制下,构建社交网络用户偏好特征的混合推荐模型,实现用户偏好特征挖掘,根据语义分布和用户的行为偏好实现社交网络的个性化信息推荐。仿真结果表明,采用所提方法进行社交网络个性化推荐的特征分辨能力较好,对用户行为特征的准确识别能力较强,提高了社交网络推荐输出的准确性。     

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。     

用户偏好与时间序列的兴趣点推荐模型

传统的兴趣点推荐通常忽略了用户签到行为中序列模式的重要性,且无法有效地捕捉用户复杂且动态变化的兴趣偏好.由此,本文提出了一种用户偏好和时间序列的兴趣点推荐模型(User Preference&Time Sequence based POI Recommenda-tion,UPTS-PRec).该模型能够分别对短期偏好和...     

基于时间和关系感知的图协同过滤跨域序列推荐

跨域序列推荐旨在从给定的某用户在不同领域中的历史交互序列中挖掘其偏好,预测其在多个领域中最可能与之交互的下一个项目,以缓解数据稀疏对用户意图捕捉和预测的影响.受协同过滤思想启发,提出一种基于时间和关系感知的图协同过滤跨域序列推荐（timeandrelation-awaregraph collaborative filtering for cross-domain sequential recommendation, TRaGCF）算法,充分挖掘用户高阶行为模式同时利用跨域用户行为模式双向迁移,解决序列推荐中的数据稀疏问题.首先,为获得用户行为序列中项目间复杂的时序依赖关系,提出时间感知图注意力（time-aware graph attention, Ta-GAT）学习项目的域间序列级表示;其次,通过域内用户-项目交互二部图挖掘用户的行为偏好,提出关系感知图注意力（relation-aware graph attention, Ra-GAT）学习项目协同表示和用户协同偏好表示,为用户偏好特征的跨域迁移提供基础;最后为同步提高2个领域中的推荐效果,提出用户偏好特征双向迁移模块（user p...     

融合用户时效偏好的推荐算法

在推荐系统中,随时间精确捕获用户偏好能有效提高推荐精度。但基于所有用户的简单时间相关性通常是没有实际意义的,因为不同用户的偏好随着外部环境不同而发生改变。用户时下偏好受用户长期偏好和短期偏好的共同影响。为了捕获用户长期和短期偏好,在推荐系统中引入基于会话的时态图STG(Session-based Temporal Graph),提出基于STG的路径融合算法PFA(Path Fusion Algorithm),并生成对某个用户的Top-N物品推荐。使用CiteULike和Delicious两个历史数据集来评估算法的有效性,实验结果表明所提算法在准确度上要高于以往传统算法。     

基于知识引导的自适应序列强化学习模型

序列推荐可形式化为马尔科夫决策过程,进而转化为深度强化学习问题,其关键是从用户序列中挖掘关键信息,如偏好漂移、序列之间的依赖关系等,但当前大多数基于深度强化学习的推荐系统都是以固定序列长度作为模型输入.受知识图谱的启发,文中设计基于知识引导的自适应序列强化学习模型.首先,利用知识图谱的实体关系,从完整的用户反馈序列中截取部分序列作为漂移序列,其中漂移序列中的项目集合表示用户的当前偏好,序列长度表示用户的偏好变化速度.然后,通过门控循环单元提取漂移序列中用户的偏好变化和项目之间的依赖关系,同时利用自注意力机制对关键的项目信息进行选择性关注.最后,设计复合奖励函数,包括折扣序列奖励和知识图谱奖励,用于缓解奖励稀疏的问题.在4个真实世界数据集上的实验表明,文中模型的推荐准确率较优.     

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.     

结合实时推荐与离线推荐的推荐系统

推荐系统是从大量信息中主动查找用户可能感兴趣的信息的工具.如何更好地贴近用户偏好,满足用户长期固有偏好的同时又能考虑到用户短期的兴趣焦点变化,是推荐系统长期研究的一个问题.此外,在对推荐系统进行设计时,为了提高推荐性能,除了专注于用户建模优化、推荐对象建模优化或推荐算法优化外,还需要将推荐系统作为一个整体进行系统性的研究,关注如系统流畅性、可伸缩能力等.针对这些问题,本文设计了一种实时推荐与离线推荐相结合的推荐系统,提出了采用待推荐池的方法保证系统的流畅性;在分析实时数据与历史数据的基础上,提供实时推荐与离线推荐,在贴合用户长期固有偏好的同时也能适应用户短时间内的兴趣焦点变化;采用控制模块对不同推荐结果数据进行控制调节,提高系统的可伸缩能力.基于该推荐系统,本文进行了对于微信文章的推荐实验,通过对待推荐池内数据进行分析来评价推荐效果,结果表明,推荐数据能够逐步贴近用户兴趣偏好.     

基于双通道轻量图卷积的序列推荐算法

传统基于图神经网络的序列推荐算法,在构图阶段忽略了其他用户序列中项目的转换关系,针对这一问题,提出了一种基于双通道轻量图卷积的序列推荐算法。首先,为目标用户找到其邻居用户序列,将目标用户序列和得到的邻居序列合并成一个有向序列图,充分利用了用户之间潜在的协作信息。然后,通过双通道轻量图卷积,分别对2种序列进行信息传播,每个通道通过指数分母的形式组合每一层的信息,融合2个通道得到的嵌入生成最终的项目嵌入。最后,对得到的项目嵌入通过后几项取平均的方式提取短期偏好,再通过引入挤压激励网络的多头自注意力机制提取长期偏好,整合长短期偏好得到用户的最终偏好。在2个公开数据集Beauty和MovieLens-20M上进行充分的实验并验证了算法的有效性。     

融合时空网络和自注意力的兴趣点序列推荐

针对现有的序列推荐算法仅利用长短期顺序行为和用户交互行为进行推荐,没有充分考虑用户交互行为之间的时空间隔信息对用户推荐序列更深层影响的问题,提出一种融合时空网络和自注意力的兴趣点序列推荐模型。将用户签到之间的时间和空间间隔信息融入门控循环单元网络,使用用户的历史签到序列信息获取用户的偏好,通过自注意力机制对签到地点进行建模,获得用户对于模型的权重序列,通过签到地点与候选地点的时间间隔和空间间隔匹配兴趣点,为用户推荐一个兴趣点序列。在两个数据集上的实验结果表明,提出方法在召回率上优于之前先进的方法。     

融合全局和局部特征的下一个兴趣点推荐方法

随着海量移动数据的积累,下一个兴趣点推荐已成为基于位置的社交网络中的一项重要任务.目前,主流方法倾向于从用户近期的签到序列中捕捉局部动态偏好,但忽略了历史移动数据蕴含的全局静态信息,从而阻碍了对用户偏好的进一步挖掘,影响了推荐的准确性.为此,提出一种基于全局和局部特征融合的下一个兴趣点推荐方法.该方法利用签到序列中的顺序依赖和全局静态信息中用户与兴趣点之间、连续签到之间隐藏的关联关系建模用户移动行为.首先,引入两类全局静态信息,即User-POI关联路径和POI-POI关联路径,学习用户的全局静态偏好和连续签到之间的全局依赖关系.具体地,利用交互数据以及地理信息构建异构信息网络,设计关联关系表示学习方法,利用相关度引导的路径采样策略以及层级注意力机制获取全局静态特征.然后,基于两类全局静态特征更新签到序列中的兴趣点表示,并采用位置与时间间隔感知的自注意力机制来捕捉用户签到序列中签到之间的局部顺序依赖,进而评估用户访问兴趣点概率,实现下一个兴趣点推荐.最后,在两个真实数据集上进行了实验比较与分析,验证了所提方法能够有效提升下一个兴趣点推荐的准确性.此外,案例分析表明,建模显式路径有助于提...     

融合自注意力机制与长短期偏好的序列推荐模型

针对现有的序列推荐算法仅利用短期顺序行为进行推荐,而没有充分考虑用户的长期偏好和项目之间更深层次的联系等问题,提出一种融合自注意力机制与长短期偏好的序列推荐模型(combines self-attention with long-term and short-term recommendation,CSALSR)。该模型首先建模用户和项目的潜在特征表示,将用户短期交互序列中的项目成对编码为三向张量,然后经过自注意力机制模块并使用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)从用户的顺序模式中提取项目间更深层次的联系。同时考虑用户的长期偏好,将相似用户的嵌入作为补充增强用户表征。在MovieLens-1M和Gowalla数据集上,实验结果表明提出的方法在准确率precision@N、召回率recall@N、均值平均精度(mean average precision,MAP)上优于其他方法。     

基于时空循环神经网络的下一个兴趣点推荐方法

下一个兴趣点推荐已经成为基于位置的社交网络(location-based social networks,LBSNs)中一个重要任务。现有的模型没有深入考虑相邻签到兴趣点之间的转移时空信息,无法对用户访问下一个兴趣点的长短时间偏好和远近距离偏好进行有效建模。本文通过对循环神经网络(recurrent neural network, RNN)进行扩展,提出一个新的基于会话的时空循环神经网络模型(sesson-based spatial-temporal recurrent neural network, SST-RNN)用于下一个兴趣点推荐。该模型通过设置时间转移矩阵和空间转移矩阵分别对用户的时间和空间偏好信息进行建模,综合考虑连续签到兴趣点的序列信息、时空信息以及用户偏好进行下一个兴趣点推荐。通过在2个真实公开的数据集上进行实验,结果显示本文提出的SST-RNN模型的推荐效果比主流的推荐模型有显著提升。在Foursquare和CA数据集上,ACC@5评价指标分别提升了36.38%和13.81%,MAP评价指标分别提升了30.72%和17.26%。