
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
用 Power BI 制作地图热力图:基于经纬度数据的实践指南 在数据可视化领域,地图热力图凭借直观呈现地理数据分布密度的优势,成 ...
2025-07-24解析 insert into select 是否会锁表:原理、场景与应对策略 在数据库操作中,insert into select 是一种常用的批量数据插入语句 ...
2025-07-24CDA 数据分析师的工作范围解析 在数字化时代的浪潮下,数据已成为企业发展的核心资产之一。CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-07-24从 CDA LEVEL II 考试题型看 Python 数据分析要点 在数据科学领域蓬勃发展的当下,CDA(Certified Data Analyst)认证成为众多从 ...
2025-07-23用 Python 开启数据分析之旅:从基础到实践的完整指南 在数据驱动决策的时代,数据分析已成为各行业不可或缺的核心能力。而 Pyt ...
2025-07-23鸢尾花判别分析:机器学习中的经典实践案例 在机器学习的世界里,有一个经典的数据集如同引路明灯,为无数初学者打开了模式识别 ...
2025-07-23解析 response.text 与 response.content 的核心区别 在网络数据请求与处理的场景中,开发者经常需要从服务器返回的响应中提取数 ...
2025-07-22解析神经网络中 Softmax 函数的核心作用 在神经网络的发展历程中,激活函数扮演着至关重要的角色,它们为网络赋予了非线性能力, ...
2025-07-22CDA数据分析师证书考取全攻略 一、了解 CDA 数据分析师认证 CDA 数据分析师认证是一套科学化、专业化、国际化的人才考核标准, ...
2025-07-22左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 在统计分析、数据建模和科学研究中,正态分 ...
2025-07-22你是不是也经常刷到别人涨粉百万、带货千万,心里痒痒的,想着“我也试试”,结果三个月过去,粉丝不到1000,播放量惨不忍睹? ...
2025-07-21我是陈辉,一个创业十多年的企业主,前半段人生和“文字”紧紧绑在一起。从广告公司文案到品牌策划,再到自己开策划机构,我靠 ...
2025-07-21CDA 数据分析师的职业生涯规划:从入门到卓越的成长之路 在数字经济蓬勃发展的当下,数据已成为企业核心竞争力的重要来源,而 CD ...
2025-07-21MySQL执行计划中rows的计算逻辑:从原理到实践 MySQL 执行计划中 rows 的计算逻辑:从原理到实践 在 MySQL 数据库的查询优化中 ...
2025-07-21在AI渗透率超85%的2025年,企业生存之战就是数据之战,CDA认证已成为决定企业存续的生死线!据麦肯锡全球研究院数据显示,AI驱 ...
2025-07-2035岁焦虑像一把高悬的利刃,裁员潮、晋升无望、技能过时……当职场中年危机与数字化浪潮正面交锋,你是否发现: 简历投了10 ...
2025-07-20CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18