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推荐系统式信息过载所采用的措施#xff0c;面对海量的数据信息#xff0c;从中快速推荐出符合用户特点的物品。
推荐系统是自动化的通过分析用户对历史行为数据#xff0c;完成用户的个性化建模#xff0c;从而主动给用户推荐能够满足他们兴趣和需求的软件系统。 数…引言
推荐系统式信息过载所采用的措施面对海量的数据信息从中快速推荐出符合用户特点的物品。
推荐系统是自动化的通过分析用户对历史行为数据完成用户的个性化建模从而主动给用户推荐能够满足他们兴趣和需求的软件系统。 数据仓库(Data Warehouse) - 用户画像(User Profile) - 推荐系统(Recommend System)
用户购物偏好模型依据用户浏览行为日志数据给用户推荐可能感兴趣的商品。
数据集tbl_logs 表数据推荐商品Top5商品解决方案协同过滤推荐算法ALS 推荐系统概述
推荐系统是信息过载所采用的措施面对海量的数据信息从中快速的推荐出符合用户特点的物品。
推荐系统是自动化的通过分析用户的历史行为数据完成用户的个性化建模从而主动给用户推荐能够满足他们兴趣和需求的信息的软件系统。 推荐引擎需要依赖用户的行为日志因此一般都作为一个后台应用程序存在于网站中。通过截取网站提供了大量用户行为日志给用户提供不同的个性化页面或者信息提高整个网站的点击率和转化率。 推荐系统一般都由三个部分组成前端的交互界面、日志系统以及推荐算法系统。
个性化推荐的成功需要两个条件
存在信息过载用户不能很容易从所有物品中找到喜欢的物品用户大部分时候没有明确的需求 一个完整的推荐系统一般存在3个参与方用户、内容提供者和提供推荐系统的网站。 比如一个图书推荐系统
推荐系统需要满足用户的需求能给用户推荐那些令他们感兴趣的图书。推荐系统要让各出版社的书都能够推荐给对其感兴趣的用户恶如是只推荐几个大型出版社的书。推荐系统应该能够收集到高质量的用户反馈不断完善推荐的质量增加用户和网站的交互提高网站的收入。 好的推荐系统是一个能够让三分共赢的系统。
好的推荐系统不仅仅能够准确预测用户的行为而且能够扩展用户的视野帮助用户去“发现”更多自己可能感兴趣的事务。 ·让用户更快更好的获取到自己需要的内容 ·让内容更快更好的推送到喜欢他的用户手中 ·让网站平台更有效的保留用户资源 推荐系统的基本思想
利用用户和物品的特征信息给用户推荐那些具有用户喜欢的特征的物品。
利用用户喜欢过的物品给用户推荐与他喜欢过的物品相似的物品。
利用和用户相似的其他用户给用户推荐那些和他们兴趣爱好相似的其他用户喜欢的物品。 即
知你所想精准推送
利用用户和物品的特征信息给用户推荐那些具有用户喜欢的特征和物品。 物以类聚
利用用户喜欢过的物品给用户推荐与他喜欢过的物品相似的物品。 人以群分
利用和用户相似的其他用户给用户推荐那些和他们兴趣爱好相似的其他用户喜欢的物品。 推荐系统数据分析
推荐系统主要根据用户数据、物品数据以及用户对物品行为数据评分数据、点击数据、购物数据等 不同数据说明如下 其一要推荐物品或者内容的元数据 例如关键字、分类标签、基因描述等 其二系统用户的基本信息 例如性别、年龄、兴趣标签等 其三用户的行为数据可以转换为对物品或信息的偏好 根据应用本身的不同可以包括用户对物品的评分用户查看物品的基类用户购买的记录等 用户的偏好信息可以分为两类 显示的用户反馈这类是用户在网站上自然浏览或者使用网站意外显示的提供反馈信息例如用户对物品的评分或者对物品的评论。 隐式的用户反馈这类型用户在使用网站时产生的数据隐式的反映了用户对物品的喜好例如用户购买了某物品用户查看了某物品的信息等等。 推荐系统分类
针对推荐系统来说最重要的就是数据用户数据、物品数据以及用户对物品行为数据评分数据、点击数据、购物数据等按照不同类型业务或实现划分推荐系统为如下几个类型 协同过滤
如果推荐系统仅仅利用用户的行为数据根据用户对历史兴趣来给用户做推荐 ——如果用户能够找到和自己历史兴趣相似的一群用户看看他们最近在看什么电影那么结果可能比宽泛的热门排行榜更能符合自己的兴趣 ·数据用户对物品的评价评价时最为关键 ·使用此算法时如何获取用户对物品的评价显示评价与隐式评价 基于内容推荐
如果推荐系统利用了物品的内容数据计算用户的兴趣和物品描述之间的相似度来给用户做推荐 ——通过分析用户曾经看过的电影找到用户喜欢的演员或导演然后给用户推荐这些演员或导演的其他电影 ·某个用户浏览、点击、购买某个物品再次浏览的时候将会把相似的物品进行推荐 ·物品相似度比较高 ·啤酒与尿布的故事购买某个物品时通常也会购买什么别的商品 ·依据用户购物数据订单数据 社会化推荐
如果推荐系统利用了用户之间的社会网络信息利用用户在社会网络中的好友的兴趣来给用户做推荐。 ——让好友给自己推荐物品 ALS算法 推荐算法中的ALS是指Alternating Least Squares交替最小二乘法算法。这是一种协同过滤推荐算法主要用于解决推荐系统中的矩阵降维。
ALS算法的核心思想将用户-物品评分矩阵分解为两个低维矩阵的乘积即将用户-物品的关联关系表示为用户和物品的特征向量表示。具体而言首先初始化一个因子矩阵使用评分矩阵获取另外的因子矩阵交替计算直到满足终止条件最大迭代次数 or 收敛条件此时就可以得到两个因子矩阵即模型Model。ALS算法构建模型最本质就是两个因子矩阵。
Spark MLlib的推荐模型库只包含基于矩阵分解模型 数学上算法把User和Item数据当作一个大矩阵A矩阵第i行和第j列上的元素有值代表User-i对应Item-j的值矩阵a是系数的A中大多数元素都是0因为相对于所有可能的用户-物品组合只有很少一部分组合会出现在数据中算法将A分解为两个小矩阵X和Y的乘积
矩阵X和矩阵Y非常小因为A有很多行与列但X和Y的行有很多而列很少列数用k来标识。这k个列就是潜在元素用来解释数据中的交互关系。
K矩阵因子秩 矩阵分解
大致分为以下几个步骤
Step1初始化因子矩阵随机
Step2依据大评价矩阵和初始化因子矩阵计算出另外一个因子矩阵
Step3再依据大评价矩阵和刚刚计算出来的因子矩阵计算出另外一个因子矩阵。
Step4重复2和3直到满足收敛条件或达到次数为止
……
这里在之前进行知识点补充的时候已经详细的讲过了想了解原理的xdm可以去看看之前我写的这篇文章-对ALS算法自己的理解谢谢大家的支持 样例代码实现基于RDD实现
import org.apache.spark.mllib.evaluation.RegressionMetrics
import org.apache.spark.mllib.recommendation._
import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}/*** 使用MovieLens 电影评分数据集调用Spark MLlib 中协同过滤推荐算法ALS建立推荐模型* -a. 预测 用户User 对 某个电影Product 评价* -b. 为某个用户推荐10个电影Products* -c. 为某个电影推荐10个用户Users*/
object SparkAlsRmdMovie {def main(args: Array[String]): Unit {// TODO: 1. 构建SparkContext实例对象val sc: SparkContext {// a. 创建SparkConf对象设置应用相关配置val sparkConf new SparkConf().setMaster(local[2]).setAppName(this.getClass.getSimpleName.stripSuffix($))// b. 创建SparkContextval context SparkContext.getOrCreate(sparkConf)// 设置检查点目录context.setCheckpointDir(sdatas/ckpt/als-ml-${System.nanoTime()})// c. 返回context}// TODO: 2. 读取 电影评分数据val rawRatingsRDD: RDD[String] sc.textFile(datas/als/ml-100k/u.data)println(sCount ${rawRatingsRDD.count()})println(sFirst: ${rawRatingsRDD.first()})// TODO: 3. 数据转换构建RDD[Rating]val ratingsRDD: RDD[Rating] rawRatingsRDD// 过滤不合格的数据.filter(line null ! line line.split(\\t).length 4).map{line // 字符串分割val Array(userId, movieId, rating, _) line.split(\\t)// 返回Rating实例对象Rating(userId.toInt, movieId.toInt, rating.toDouble)}// 划分数据集为训练数据集和测试数据集val Array(trainRatings, testRatings) ratingsRDD.randomSplit(Array(0.9, 0.1))// TODO 4. 调用ALS算法中显示训练函数训练模型// 迭代次数为20特征数为10val alsModel: MatrixFactorizationModel ALS.train(ratings trainRatings, // 训练数据集rank 10, // 特征数rankiterations 20 // 迭代次数)// TODO: 5. 获取模型中两个因子矩阵/*** 获取模型MatrixFactorizationModel就是里面包含两个矩阵* -a. 用户因子矩阵* alsModel.userFeatures* -b. 产品因子矩阵* alsModel.productFeatures*/// userId - Featuresval userFeatures: RDD[(Int, Array[Double])] alsModel.userFeaturesuserFeatures.take(10).foreach{tuple println(tuple._1 - tuple._2.mkString(,))}println()// productId - Featuresval productFeatures: RDD[(Int, Array[Double])] alsModel.productFeaturesproductFeatures.take(10).foreach{tuple println(tuple._1 - tuple._2.mkString(,))}// TODO: 6. 模型评估使用RMSE评估模型值越小误差越小模型越好// 6.1 转换测试数据集格式RDD[((userId, ProductId), rating)]val actualRatingsRDD: RDD[((Int, Int), Double)] testRatings.map{tuple ((tuple.user, tuple.product), tuple.rating)}// 6.2 使用模型对测试数据集预测电影评分val predictRatingsRDD: RDD[((Int, Int), Double)] alsModel// 依据UserId和ProductId预测评分.predict(actualRatingsRDD.map(_._1))// 转换数据格式RDD[((userId, ProductId), rating)].map(tuple ((tuple.user, tuple.product), tuple.rating))// 6.3 合并预测值与真实值val predictAndActualRatingsRDD: RDD[((Int, Int), (Double, Double))] predictRatingsRDD.join(actualRatingsRDD)// 6.4 模型评估计算RMSE值val metrics new RegressionMetrics(predictAndActualRatingsRDD.map(_._2))println(sRMSE ${metrics.rootMeanSquaredError})// TODO 7. 推荐与预测评分// 7.1 预测某个用户对某个产品的评分 def predict(user: Int, product: Int): Doubleval predictRating: Double alsModel.predict(196, 242)println(s预测用户196对电影242的评分$predictRating)println(----------------------------------------)// 7.2 为某个用户推荐十部电影 def recommendProducts(user: Int, num: Int): Array[Rating]val rmdMovies: Array[Rating] alsModel.recommendProducts(196, 10)rmdMovies.foreach(println)println(----------------------------------------)// 7.3 为某个电影推荐10个用户 def recommendUsers(product: Int, num: Int): Array[Rating]val rmdUsers alsModel.recommendUsers(242, 10)rmdUsers.foreach(println)// TODO: 8. 将训练得到的模型进行保存以便后期加载使用进行推荐val modelPath sdatas/als/ml-als-model- System.nanoTime()alsModel.save(sc, modelPath)// TODO: 9. 从文件系统中记载保存的模型用于推荐预测val loadAlsModel: MatrixFactorizationModel MatrixFactorizationModel.load(sc, modelPath)// 使用加载预测val loaPredictRating: Double loadAlsModel.predict(196, 242)println(s加载模型 - 预测用户196对电影242的评分$loaPredictRating)// 为了WEB UI监控线程休眠Thread.sleep(10000000)// 关闭资源sc.stop()}} 样例代码实现基于DF实现
import org.apache.spark.ml.evaluation.RegressionEvaluator
import org.apache.spark.ml.recommendation.{ALS, ALSModel}
import org.apache.spark.sql.{DataFrame, SparkSession}
import org.apache.spark.sql.types.{DoubleType, IntegerType, LongType, StructField, StructType}/*** 基于DataFrame实现ALS算法库使用构建训练电影推荐模型*/
object SparkRmdAls {def main(args: Array[String]): Unit {val spark SparkSession.builder().appName(this.getClass.getSimpleName.stripSuffix($)).master(local[4]).config(spark.sql.shuffle.partitions, 4).getOrCreate()import org.apache.spark.sql.functions._import spark.implicits._// 自定义Schame信息val mlSchema StructType(Array(StructField(userId, IntegerType, nullable true),StructField(movieId, IntegerType, nullable true),StructField(rating, DoubleType, nullable true),StructField(timestamp, LongType, nullable true)))// TODO: 读取电影评分数据数据格式为TSV格式val rawRatingsDF: DataFrame spark.read.option(sep, \t).schema(mlSchema).csv(datas/als/ml-100k/u.data)//rawRatingsDF.printSchema()/*** root* |-- userId: integer (nullable true)* |-- movieId: integer (nullable true)* |-- rating: double (nullable true)* |-- timestamp: long (nullable true)*///rawRatingsDF.show(10, truncate false)// TODO: ALS 算法实例对象val als new ALS() // def this() this(Identifiable.randomUID(als))// 设置迭代的最大次数.setMaxIter(10)// 设置特征数.setRank(10)// 显式评分.setImplicitPrefs(false)// 设置Block的数目 be partitioned into in order to parallelize computation (默认值: 10)..setNumItemBlocks(4).setNumUserBlocks(4)// 设置 用户ID:列名、产品ID:列名及评分:列名.setUserCol(userId).setItemCol(movieId).setRatingCol(rating)// TODO: 使用数据训练模型val mlAlsModel: ALSModel als.fit(rawRatingsDF)// TODO: 用户-特征 因子矩阵val userFeaturesDF: DataFrame mlAlsModel.userFactorsuserFeaturesDF.show(5, truncate false)// TODO: 产品-特征 因子矩阵val itemFeaturesDF: DataFrame mlAlsModel.itemFactorsitemFeaturesDF.show(5, truncate false)/*** 推荐模型* 1、预测用户对物品评价喜好* 2、为用户推荐物品推荐电影* 3、为物品推荐用户推荐用户*/// TODO: 预测 用户对产品电影评分val predictRatingsDF: DataFrame mlAlsModel// 设置 用户ID:列名、产品ID:列名.setUserCol(userId).setItemCol(movieId).setPredictionCol(predictRating) // 默认列名为 prediction.transform(rawRatingsDF)predictRatingsDF.show(5, truncate false)/*TODO实际项目中构建出推荐模型以后获取给用户推荐商品或者给物品推荐用户往往存储至NoSQL数据库1、数据量表较大2、查询数据比较快可以是Redis内存数据MongoDB文档数据HBase面向列数据存储Elasticsearch索引中*/// TODO: 为用户推荐10个产品电影// max number of recommendations for each userval userRecs: DataFrame mlAlsModel.recommendForAllUsers(10)userRecs.show(5, truncate false)// 查找 某个用户推荐的10个电影比如用户:196 将结果保存Redis内存数据库可以快速查询检索// TODO: 为产品电影推荐10个用户// max number of recommendations for each itemval movieRecs: DataFrame mlAlsModel.recommendForAllItems(10)movieRecs.show(5, truncate false)// 查找 某个电影推荐的10个用户比如电影:242// TODO: 模型的评估val evaluator new RegressionEvaluator().setLabelCol(rating).setPredictionCol(predictRating).setMetricName(rmse)val rmse evaluator.evaluate(predictRatingsDF)println(sRoot-mean-square error $rmse)// TODO: 模型的保存mlAlsModel.save(datas/als/mlalsModel)// TODO: 加载模型val loadMlAlsModel: ALSModel ALSModel.load( datas/als/mlalsModel)loadMlAlsModel.recommendForAllItems(10).show(5, truncate false)// 应用结束关闭资源Thread.sleep(1000000)spark.stop()}} 叠甲大部分资料来源于黑马程序员这里只是做一些自己的认识、思路和理解主要是为了分享经验如果大家有不理解的部分可以私信我也可以移步【黑马程序员_大数据实战之用户画像企业级项目】https://www.bilibili.com/video/BV1Mp4y1x7y7?p201vd_source07930632bf702f026b5f12259522cb42以上大佬勿喷 文章转载自： 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http://www.morning.qfkxj.cn.gov.cn.qfkxj.cn http://www.morning.bswxt.cn.gov.cn.bswxt.cn http://www.morning.sgtq.cn.gov.cn.sgtq.cn http://www.morning.xrlwr.cn.gov.cn.xrlwr.cn http://www.morning.rbzht.cn.gov.cn.rbzht.cn http://www.morning.qflwp.cn.gov.cn.qflwp.cn http://www.morning.tfwsk.cn.gov.cn.tfwsk.cn http://www.morning.gzttoyp.com.gov.cn.gzttoyp.com http://www.morning.hflrz.cn.gov.cn.hflrz.cn http://www.morning.pqcsx.cn.gov.cn.pqcsx.cn http://www.morning.qfkxj.cn.gov.cn.qfkxj.cn http://www.morning.lnfkd.cn.gov.cn.lnfkd.cn http://www.morning.jlnlr.cn.gov.cn.jlnlr.cn http://www.morning.sogou66.cn.gov.cn.sogou66.cn http://www.morning.pnbls.cn.gov.cn.pnbls.cn http://www.morning.lqffg.cn.gov.cn.lqffg.cn http://www.morning.mkygc.cn.gov.cn.mkygc.cn http://www.morning.ctfwl.cn.gov.cn.ctfwl.cn http://www.morning.tgnwt.cn.gov.cn.tgnwt.cn http://www.morning.zlxkp.cn.gov.cn.zlxkp.cn http://www.morning.ndmh.cn.gov.cn.ndmh.cn http://www.morning.kxltf.cn.gov.cn.kxltf.cn http://www.morning.wtbzt.cn.gov.cn.wtbzt.cn http://www.morning.hcbky.cn.gov.cn.hcbky.cn http://www.morning.gbcnz.cn.gov.cn.gbcnz.cn http://www.morning.lqtwb.cn.gov.cn.lqtwb.cn http://www.morning.xskbr.cn.gov.cn.xskbr.cn http://www.morning.kjrp.cn.gov.cn.kjrp.cn http://www.morning.cczzyy.com.gov.cn.cczzyy.com http://www.morning.jcxyq.cn.gov.cn.jcxyq.cn http://www.morning.sqqds.cn.gov.cn.sqqds.cn http://www.morning.ysllp.cn.gov.cn.ysllp.cn http://www.morning.ltfnl.cn.gov.cn.ltfnl.cn http://www.morning.bppml.cn.gov.cn.bppml.cn http://www.morning.gtbjc.cn.gov.cn.gtbjc.cn http://www.morning.tldhq.cn.gov.cn.tldhq.cn http://www.morning.yccnj.cn.gov.cn.yccnj.cn http://www.morning.bssjz.cn.gov.cn.bssjz.cn http://www.morning.zkgpg.cn.gov.cn.zkgpg.cn http://www.morning.jwbnm.cn.gov.cn.jwbnm.cn http://www.morning.pcbfl.cn.gov.cn.pcbfl.cn http://www.morning.znqmh.cn.gov.cn.znqmh.cn http://www.morning.bfmrq.cn.gov.cn.bfmrq.cn http://www.morning.lnsnyc.com.gov.cn.lnsnyc.com http://www.morning.dbbcq.cn.gov.cn.dbbcq.cn http://www.morning.znmwb.cn.gov.cn.znmwb.cn http://www.morning.jfch.cn.gov.cn.jfch.cn http://www.morning.rcbdn.cn.gov.cn.rcbdn.cn http://www.morning.tqbw.cn.gov.cn.tqbw.cn http://www.morning.smsjx.cn.gov.cn.smsjx.cn http://www.morning.lmhwm.cn.gov.cn.lmhwm.cn http://www.morning.kqhlm.cn.gov.cn.kqhlm.cn http://www.morning.qytby.cn.gov.cn.qytby.cn http://www.morning.rlqqy.cn.gov.cn.rlqqy.cn http://www.morning.pnntx.cn.gov.cn.pnntx.cn http://www.morning.lqqqh.cn.gov.cn.lqqqh.cn http://www.morning.fhntj.cn.gov.cn.fhntj.cn http://www.morning.fwqgy.cn.gov.cn.fwqgy.cn
