京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
一个简单的基于内容的推荐算法_数据分析师
最近闲下来又开始继续折腾推荐系统了,声明一下,本文只是介绍一下最基础的基于内容的推荐系统(Content-based recommender system)的工作原理,其实基于内容的推荐系统也分三六九等Orz,这里只是简单的较少一下最原始的、最基本的工作流程。
基于内容的推荐算法思路很简单,它的原理大概分为3步:
1、为每个物品(Item)构建一个物品的属性资料(Item Profile)
2、为每个用户(User)构建一个用户的喜好资料(User Profile)
3、计算用户喜好资料与物品属性资料的相似度,相似度高意味着用户可能喜欢这个物品,相似度低往往意味着用户不喜欢这个物品。
选择一个想要推荐的用户“U”,针对用户U遍历一遍物品集合,计算出每个物品与用户U的相似度,选出相似度最高的k个物品,将他们推荐给用户U——大功告成!
下面将详细介绍一下Item Profiles和User Profiles。
1、Item Profiles
说到基于内容的推荐系统,就不得不提到“Item Profiles”,它是整个系统中最关键的内容之一,这里的“Item”是指被推荐的物品,而“Item Profiles”是指被推荐物品的详细属性。
什么是“Item”?:举例来讲对,于一个电影推荐系统来讲,它的目标就是向用户推荐他们可能喜欢的电影,这其中:电影就相当于“Item”;
什么是“Item Profiles”?演员名单、导演名单、影片类型、时长、上映日期、票房等等,这些电影的属性就是所谓“Item Profiles”了。
2、Representing Item Profiles
还是拿电影推荐系统来举例吧,为了简单起见,我们假设“Item Profiles”中只包含演员名单。这样一来,《黑客帝国》的Item Profiles就可以这样表示了:{基努·里维斯、劳伦斯·菲什伯恩、凯莉·安·摩丝、雨果·维}(为了方便,我们假设《黑客帝国》中只有这4位演员)。然而这种自然描述的Item Profiles不能直接用在代码里啊,我们需要的是干货!所以还要把自然描述的Item Profiles映射成程序能够读懂的数据结构,所以需要进行一个映射——将自然语言描述的Item Profiles转换成0,1矩阵,方法是这样的:
2.1、首先构造一个1xn维的矩阵,n表示全球主要的影星数量。初始化这个1xn维的矩阵,将所有元素设置为0,这样我们就会得到一个类似这样子的行向量:[0,0,0,0,0,0,……………………….,0] ,其中一共有n个0。
2.2、做一个假设:我们假设这个行向量的第0个元素代表成龙、第1个元素代表基努·里维斯、第2个元素代表劳伦斯·菲什伯恩、第3个元素代表汤姆克鲁斯、第4、5个元素分别代表凯莉·安·摩丝和雨果·维、剩下的代表谁无所谓了,由他去吧!
2.3、将自然语言描述的Item Profiles映射到这个1xn维的矩阵中,映射的方法很直观,如果影片M中有演员A1,A2和A3,那么M的行向量中,A1、A2、A3对应的元素分别置为1,表示影片M中出现的演员有A1、A2、A3。
举例来讲,按照第2步中的假设的话,那么影片《黑客帝国》的0,1矩阵就是[0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0……………,0]。不难看出,由于矩阵的第0个元素代表成龙,而成龙并不是《黑客帝国》中的演员,所以矩阵中第0个元素是0,表示成龙不是《黑客帝国》中的演员;同样的,由于矩阵的第1个元素代表基努·里维斯,而基努·里维斯是《黑客帝国》中的演员,所以矩阵中第1个元素是1,表示基努·里维斯是《黑客帝国》中的演员。同理,矩阵中第2,4,5个元素是1,分别表示劳伦斯·菲什伯恩、凯莉·安·摩丝、雨果·维是《黑客帝国》中的演员。剩下的元素就都是0了。
3、User Profiles
到目前为止,我们已经为Item进行建模了,模型就是“Item Profiles”,也就是那个1xn维的0,1矩阵。但是这还不够,我们还需要为用户进行建模,所谓的对用户建模,就是构造“User Profiles”,而这个“User Profiles”就相当于用户的偏好。在电影推荐系统这个例子中,用户U的偏好可以表示为对各个演员的喜好程度,举例来讲:
假设我们有一个评分矩阵,其中包含2个用户和3个电影:
矩阵的含义是:
用户Alice对《尖峰时刻》 《红番区》 《黑客帝国》的评分分别为4、5、3分(满分5分)
用户Bob对 《尖峰时刻》 《红番区》 《黑客帝国》的评分分别为1、1、4分(满分5分,空白的表格表示Bob尚未对该电影打分)
经过分析,可以发现Alice相对来讲更喜欢《尖峰时刻》和《红番区》,而成龙是这两部电影的共同点,由此我们很自然的猜想到:Alice可能喜欢成龙的电影!利用这一个消息,就可以开始为Alice构建她的“User Profiles”了,方法如下:
3.1、算出Alice所有打分的平均分,在这个例子中Alice的平均分Avg =(4+5+3)/2 = 4
3.2、利用公式:
算出Alice对成龙的喜好程度。其中Xi是所有涉及到成龙的、而且是Alice评过分的电影,Avg就是3.1中算出来的平均分,n就是所有涉及到成龙的、而且是Alice评过分的电影的数量。在这个例子中公式应该等于((4 – 4) + (5 – 4)) / 2 = 0.5,也就是说,Alice对成龙的喜好程度可以用0.5这个数值来反应。
3.3、类似于Item Profiles,User Profiles也用到了一个1xn维的矩阵,与Item Profiles的矩阵不同的是,User Profiles中矩阵的元素不再是0,1,而是由3.2计算得来的对每个演员的喜好程度,所以最终Alice的矩阵可以表示为[0.5,x,y,z,………..xx,oo],回想一下,在2.2中我们已经做出了假设:矩阵的第0个元素代表成龙,所以这里的第0个元素是0.5,表示Alice对成龙的喜好程度是0.5。同理,可以算出Alice对其他演员的喜好程度。
4、计算推荐依据
利用余弦相似度的公式来计算给定的User “U”和给定的Item “I”之间的距离。余弦相似度的值越大说明U越有可能喜欢I。
余弦相似度的具体计算方法如下:
在电影推荐系统的例子中:
Ua表示,用户U对演员a的喜好值(即User Profiles矩阵中,演员a对应的值)
Ia表示,电影I是否包含演员a(即Item Profiles矩阵中,演员a对应的值)
5、开始推荐!
我们可以按照4中介绍的方法来遍历整个影片库,计算Alice与每个电影的相似度,选择相似度最高的前k个电影。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在MySQL数据库运维与开发实践中,经常出现一种典型现象:数据库实际存储的数据量很小,数据表条数少、文件体积低,但服务器整体 ...
2026-09-11 很多数据分析师能熟练计算均值、标准差,但当被问到“总体和样本有什么区别”“参数和统计量有什么关系”“数据级别的高低如 ...
2026-09-11CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 定义: 将同一时间段内因具备相同属性或共同经历的用户划分为群体,分析其留存与生命周期价值 ...
2026-09-11在零售、商超、餐饮、线下门店等实体商业运营中,客流与销售额是衡量门店经营状态的两大核心指标。销售额是门店经营的最终结果, ...
2026-09-10在数据可视化体系中,柱形图是最基础、应用最广泛的图表类型,其中**累计柱形图(堆积柱状图)**是兼顾整体总量与内部结构的核心 ...
2026-09-10 许多数据分析师精通Excel函数和SQL查询,但当面对一张上万行的销售明细表,要快速回答“哪个地区销量最高”“哪款产品增长最 ...
2026-09-10在Python Pandas数据分析中,DataFrame是承载结构化数据的核心载体,数据清洗、数据修正、条件赋值、字段更新等实操场景,都离不 ...
2026-09-09 很多数据分析师掌握了Excel函数、会写SQL查询,但当被问到“数据从哪里来”“数据加工有哪些步骤”“如何使用分析工具连接数 ...
2026-09-09卡方检验(Chi-Square Test)是统计学中针对分类数据的经典显著性检验方法,核心用于判断两个离散分类变量是否相互独立、数据实 ...
2026-09-09CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 销售漏斗阶段判断 题目:销售漏斗模型中,通过广告、社交媒体等方式触达品牌信息(如浏览品 ...
2026-09-07在Python数据分析中,Pandas库的DataFrame是最核心、最常用的结构化数据表对象,类似于Excel的二维表格,具备规整的行列结构、字 ...
2026-09-07在数据分析、经营复盘、业绩预测与经济统计工作中,平均增速(平均增长率)是衡量数据长期变化趋势、业务发展快慢的核心指标。不 ...
2026-09-07 很多数据分析师精通Excel单元格操作,但当被问到“表结构数据的基本处理单位是什么”“字段和记录的本质区别”“为什么表结 ...
2026-09-07随着大数据技术的快速发展,商业竞争逐步从传统的经验式经营转变为数据驱动的精细化运营。海量的用户行为数据、交易数据、运营数 ...
2026-09-04CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 波士顿矩阵(BCG Matrix) 定义: BCG于1970年提出的业务组合分析工具,以"市场增长率"(纵 ...
2026-09-04 数据分析师八成以上的时间在和数据表格打交道,但许多人拿到Excel后习惯性地先算、先分析,结果回头发现漏了一列关键数据, ...
2026-09-04数据透视表是Excel与Power BI中最核心的数据分析工具,具备快速汇总、维度拆分、动态筛选的能力,可高效完成数据归类与统计展示 ...
2026-09-03在Power BI数据分析可视化场景中,堆积柱状图+折线图是最常用的复合图表组合。堆积柱状图适合展示各细分维度当期数值、结构占比 ...
2026-09-03 很多数据分析师每天与Excel打交道,但当被问到“表格结构数据的基本处理单位是什么”“数据类型误判会引发哪些分析错误”“ ...
2026-09-03CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 一、8个核心数据清洗函数 1. TRIM:一键清除多余空格(最常用) 作用:仅保留文本中"单词/字 ...
2026-09-02