協同過濾推薦(collaborative filtering recommendation)是在資訊過濾和資訊系統中正迅速成為一項很受歡迎的技術。與傳統的基於內容過濾直接分析內容進行推薦不同,協同過濾分析使用者興趣,在使用者群中找到指定使用者的相似(興趣)使用者,綜合這些相似使用者對某一資訊的評價,形成系統對該指定使用者對此資訊的喜好程度**。
儘管協同過濾技術在個性化推薦系統中獲得了極大的成功,但隨著站點結構、內容的複雜度和使用者人數的不斷增加,協同過濾技術的一些缺點逐漸暴露出來。
在許多推薦系統中,每個使用者涉及的資訊量相當有限,在一些大的系統如亞馬遜**中,使用者最多不過就評估了上百萬本書的1%~2%。造成評估矩陣資料相當稀疏,難以找到相似使用者集,導致推薦效果大大降低。
「最近鄰居」演算法的計算量隨著使用者和項的增加而大大增加,對於上百萬之巨的數目,通常的演算法將遭遇到嚴重的擴充套件性問題。
通過尋找相近使用者來產生推薦集,在數量較大的情況下,推薦的可信度隨之降低。
當可以對一些專案評分的時候,比如人們可以對一些東西給出1到5星的評價的時候,協同過濾意圖基於乙個個體過去對某些專案的評分和(龐大的)由其他使用者的評價構成的資料庫,來**該使用者對未評價專案的評分。例如: 如果乙個人給披頭四的評分為5(總分5)的話,我們能否**他對席琳狄翁新**的評分呢?
這種情形下, item-based 協同過濾系統[5]
[6] 根據其它專案的評分來**某專案的分值,一般方法為 線性回歸
(). 於是,需要列出x^2個線性回歸方程和2x^2個回歸量,例如:當有1000個專案時,需要列多達1,000,000個線性回歸方程, 以及多達2,000,000個回歸量。除非我們只選擇某些使用者共同評價過的專案對,否則協同過濾會遇到過適
[2](過擬合) 問題。
另外一種更好的方法是使用更簡單一些的式子,比如 :實驗證明當使用一半的回歸量的時候,該式子(稱為slope one)的表現有時優於[2]
線性回歸方程。該簡化方法也不需要那麼多儲存空間和延遲。
item-based 協同過濾只是 協同過濾
的一種形式.其它還有像 user-based 協同過濾一樣研究使用者間的聯絡的過濾系統。但是,考慮到其他使用者數量龐大,item-based協同過濾更可行一些。
人們並不總是能給出評分,當使用者只提供二進位制資料(購買與否)的時候,就無法應用slope one 和其它基於評分的演算法。 二進位制 item-based協同過濾應用的例子之一就是amazon的 item-to-item
專利演算法[7]
,該演算法中用二進位制向量表示使用者-專案購買關係的矩陣,並計算二進位制向量間的cosine相關係數。
有人認為item-to-item演算法甚至比slope one 還簡單,例如:
購買統計樣本
顧客
專案 1
專案 2
專案 3
john 買過
沒買過 買過
mark
沒買過 買過
買過lucy
沒買過 買過
沒買過
, , .
於是,瀏覽專案1的顧客會被推薦買專案3(兩者相關係數最大),而瀏覽專案2的顧客會被推薦買專案3,瀏覽了專案3的會首先被推薦買專案1(再然後是專案2,因為2和3的相關係數小於1和3)。該模型只使用了每對專案間的乙個引數(cosine相關係數)來產生推薦。因此,如果有n個專案,則需要計算和儲存 n(n-1)/2 個cosine相關係數。
為了大大減少過適
(過擬合)的發生,提公升演算法簡化實現,slope one系列易實現的item-based協同過濾
演算法被提了出來。本質上,該方法運用更簡單形式的回歸表示式() 和單一的自由引數,而不是乙個專案評分和另乙個專案評分間的線性回歸 ()。 該自由引數只不過就是兩個專案評分間的平均差值。甚至在某些例項當中,它比線性回歸的方法更準確[2]
,而且該演算法只需要一半(甚至更少)的儲存量。
例:
1. user a 對 item i 評分為1 對itemj.評分為1.5
2. user b 對 item i 評分為2.
3. 你認為 user b 會給 item j 打幾分?
4. slope one 的答案是:2.5 (1.5-1+2=2.5).
舉個更實際的例子,考慮下表:
評分資料庫樣本
顧客
專案 1
專案 2
專案 3
john 5
3 2mark 3
4未評分
lucy
未評分 2
5 在本例中,專案2和1之間的平均評分差值為(2+(-1))/2=0.5. 因此,item1的評分平均比item2高0.5。同樣的,專案3和1之間的平均評分差值為3。因此,如果我們試圖根據lucy 對專案2的評分來**她對專案1的評分的時候,我們可以得到 2+0.5 = 2.5。同樣,如果我們想要根據她對專案3的評分來**她對專案1的評分的話,我們得到 5+3=8.
如果乙個使用者已經評價了一些專案,可以這樣做出**:簡單地把各個專案的**通過加權平均值結合起來。當使用者兩個專案都評價過的時候,權值就高。在上面的例子中,專案1和專案2都評價了的使用者數為2,專案1和專案3 都評價了的使用者數為1,因此權重分別為2和1. 我們可以這樣**lucy對專案1的評價:
於是,對「n」個專案,想要實現 slope one,只需要計算並儲存「n」對評分間的平均差值和評價數目即可。
mllib目前支援基於協同過濾的模型,在這個模型裡,使用者和產品被一組的可以用來**缺失的專案的潛在因子來描述。特別是,我們實現交替最小二乘(als)演算法來學習這些潛在的因子。實現在mllib以下引數:
numblocks是用於並行化計算的資料分塊(自動配置(設定為1))。
rank是在我們的模型中潛在因子的數量。
iterations是迭代的數量。
lambda是在als指定了正則化引數。
implicitprefs指定是否使用顯式反饋als變數或乙個用於隱式反饋資料
α是乙個引數適用於隱式反饋的als變數,這個變數管理著偏好觀測的基線信心
在接下來的例子中我們將要裝載乙個評級資料。每一行包含乙個使用者、乙個產品和乙個評級。我們使用預設als.train()方法,這個方法假設評級是明確的。我們通過**評級的均方誤差的來評估推薦模型評級的好壞。
import org.apache.spark.sparkcontext
import org.apache.spark.mllib.recommendation.als
import org.apache.spark.mllib.recommendation.rating
def main(args: array[string]) )
// build the recommendation model using als
val numiterations = 20
val model = als.train(ratings, 1, 20, 0.01)
// evaluate the model on rating data
val usersproducts = ratings.map
val predictions = model.predict(usersproducts).map
val ratesandpreds = ratings.map.join(predictions)
val mse = ratesandpreds.map.reduce(_ + _)/ratesandpreds.count
println("mean squared error = " + mse)
}}
spark分布式環境搭建(2)分布式環境準備
ps 我已經複製好了 開啟三颱機器,它們的環境都是一樣的 是複製得到的集群 目標 修改三颱機器的hostname修改三颱機器的ip修改三颱機器的hosts三颱機器做免密登入 vim etc hostname 修改三颱機器的網路 vim etc sysconfig network scripts if...
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