[發明專利]基于物品能量擴散和用戶偏好的協同過濾推薦方法

在審

• 申請號: 201811380434.3
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109308654A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 張志鵬;任永功;鄒麗;張大為
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G06Q30/06
• 分類號: G06Q30/06
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

1.一種基于物品能量擴散和用戶偏好的協同過濾推薦方法，其特征在于按照如下步驟進行：

令U={U₁,U₂,…,U_m}表示用戶的集合，其中m表示用戶的總數目，U_u表示第u個用戶，1≤u≤m；U_tu表示目標用戶，1≤tu≤m；令I={I₁,I₂,…I_n}表示物品的集合，其中n表示物品的總數目，I_i表示第i個物品，1≤i≤n；令R∪{*}表示用戶對物品的評分集合，其中*表示用戶未對物品進行評分；令用戶U_u∈U對物品I_i∈I的評分為r_u,i∈R∪{*}；令 k(I_tu) = {I_i ∈I |r_tu,i= *}表示目標用戶U_tu的未評分物品集合， 其中I_ti∈k(I_tu)為目標用戶U_tu的未評分物品集合中第ti個物品；

步驟1.統計用戶對物品的評分信息，構建用戶-物品二部圖：

根據用戶的評分信息，將每個用戶和每個物品分別作為一個節點，構建一個擁有m+n個節點的用戶-物品二部圖，節點與節點之間的鏈接關系構成一個相鄰矩陣A={a_u,i}_m*n；其中如果用戶U_u評價過物品I_i，則它們之間存在一個鏈接，在相鄰矩陣中對應的元素a_u,i=1，否則設為0；

步驟二.初始化每個物品能量，根據能量擴散原理并結合用戶的偏好，將每個物品的初始能量通過用戶擴散到物品：

步驟2.1.若i=y，物品I_y的初始能量為f（I_y），將初始能量f（I_y）通過公式(1)傳遞給每個評價過它的用戶；令用戶U_u獲得的能量為h（U_u），則用戶U_u從物品I_y獲得的能量h（U_u）為：

(1)

所述表示物品I_y接收到所有用戶的評分值之和；

步驟2.2.通過公式(2)將用戶獲得的能量擴散給所選擇的物品，若i=X，則物品I_x獲得的能量為f（I_x）；

(2)

其中表示用戶U_u對所有物品的評分值之和；

步驟三.根據物品之間能量擴散的比重計算物品之間的相似度，并選取鄰近物品：

步驟3.1.令物品I_x從物品I_y獲得的能量公式為：

(3)

則物品I_x與物品I_y之間的能量擴散系數為：

(4)

步驟3.2.物品I_x和物品I_y之間的相似度用表示:

(5)

計算全部物品之間的相似度，形成物品之間相似度二維表；

步驟3.3.針對目標用戶U_tu的未評分的物品I_ti∈k(I_tu)，選出與物品I_ti相似度最高的前K個物品作為物品I_ti的鄰近物品N_ti(K)；

步驟四.根據目標用戶U_tu對N_ti(K)的評分信息，按照公式（6）利用權重和預測函數分別為所有未評分的物品I_ti進行預測評分：

(6)

式中，P_tu,ti表示目標用戶U_tu對物品I_ti的預測評分，l(U_tu)表示目標用戶U_tu評價過的所有物品集合，sim(ti,i)表示物品I_ti與物品I_i的相似度；

步驟五. 選取預測評分最高的N個物品推薦給目標用戶U_tu。