信息推薦網(wǎng)絡(luò)的骨架抽取研究.pdf

1、近年來，人們面對(duì)海量數(shù)據(jù)很難有效地分辨出哪些是自己真正需要的信息。隨著信息量的不斷增大，信息的利用率反而降低，這就是信息過載現(xiàn)象。隨著大量網(wǎng)絡(luò)信息的數(shù)字化，搜索引擎或推薦系統(tǒng)對(duì)人們來說已經(jīng)成為至關(guān)重要的信息過濾工具。個(gè)性化推薦作為信息過濾技術(shù)可以根據(jù)用戶的歷史行為記錄來挖掘用戶的潛在興趣。推薦系統(tǒng)通常面臨大規(guī)模甚至超大規(guī)模數(shù)據(jù)，因此其計(jì)算復(fù)雜度相對(duì)較高甚至難以在全量數(shù)據(jù)中進(jìn)行計(jì)算，而應(yīng)用系統(tǒng)通常需要進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。因此，研究如何抽取信息推

2、薦網(wǎng)絡(luò)的骨架，在保持推薦精度的前提下壓縮數(shù)據(jù)規(guī)模，對(duì)于真實(shí)應(yīng)用的推薦系統(tǒng)具有重要意義。因此，本文從推薦網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征出發(fā)，分別研究網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和連邊與推薦性能的相關(guān)性，并嘗試抽取能夠保持推薦系統(tǒng)性能的網(wǎng)絡(luò)信息骨架。主要工作如下：
　　1、從識(shí)別重要節(jié)點(diǎn)和連邊的角度，總結(jié)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和推薦網(wǎng)絡(luò)的信息骨架抽取方法。闡述了推薦技術(shù)的基本理論、常見算法、評(píng)價(jià)指標(biāo)和推薦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)涮卣?。從用戶?jié)點(diǎn)重要性的角度對(duì)比了幾種基于用戶節(jié)點(diǎn)的特征與推

3、薦的相關(guān)性。
　　2、提出了基于相似性子圖的推薦網(wǎng)絡(luò)信息骨架抽取算法。從推薦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出發(fā)，研究了幾種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征與推薦的相關(guān)性。我們結(jié)合用戶相似性和商品相似性來定義推薦網(wǎng)絡(luò)中連邊的權(quán)重，并發(fā)現(xiàn)權(quán)重值大的連邊與推薦精度的相關(guān)性更強(qiáng)。三個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過該算法抽取的信息骨架能夠在top-L推薦過程中僅依賴原始網(wǎng)絡(luò)中20％的連邊就獲得超過90%的推薦準(zhǔn)確率，同時(shí)還能保持推薦的多樣性。算法中相似鄰居個(gè)數(shù)的選擇對(duì)推薦效果

4、也沒有明顯影響。此外，通過對(duì)信息骨架結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析，我們發(fā)現(xiàn)信息骨架能夠較好的保持原始網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征。該算法抽取的信息骨架能夠通過壓縮數(shù)據(jù)規(guī)模，有效地在保留推薦精度的同時(shí)提高推薦系統(tǒng)的性能。
　　3、提出了基于介數(shù)中心性和時(shí)間信息混合的推薦網(wǎng)絡(luò)信息骨架抽取算法。本文通過引入介數(shù)中心性這一復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮卣鳎芯苛嘶谟脩艄?jié)點(diǎn)、商品節(jié)點(diǎn)以及連邊的介數(shù)中心性與推薦的相關(guān)性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明商品節(jié)點(diǎn)和連邊的介數(shù)中心性越高，其與推薦的相關(guān)

5、性越強(qiáng)。據(jù)此，我們進(jìn)一步提出了將時(shí)間信息與這兩種基于介數(shù)中心性的方法相結(jié)合的算法。在兩個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)集的結(jié)果表明，可以通過增加混合骨架抽取方法中介數(shù)中心性的權(quán)重來提高推薦系統(tǒng)的準(zhǔn)確率，或者通過增加混合骨架抽取方法中時(shí)間因素的權(quán)重來提高推薦系統(tǒng)的多樣性。因此在信息骨架抽取的過程中，我們可以對(duì)連邊的介數(shù)中心性和時(shí)間信息選取合適的權(quán)重，使推薦算法在獲得較高準(zhǔn)確率的同時(shí)，也能擁有較高的推薦多樣性，提高系統(tǒng)的個(gè)性化程度，并且減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，降低系