开源:Spark个性化推荐算法

Kande ·
更新时间:2024-09-21
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源码:https://github.com/wolf-song-ml/RecommendationSystem

实战篇 1 项目技术架构

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2 项目涉及关键技术 Redis:存储用户最近评测队列 Mongdb:BI可视化查询 Elastic Search:文本关键词模糊检索索引、类别完全匹配检索、More like this基于内容推荐api Flume:实时评测数据采集 Kafka:采集数据中间消息通道 Kafka stream:消息转发中间管道 Spark:spark sql、spark stream、spark M数据统计、加载数据源引擎、机器学习模型 ScalaNLP:JAVA矩阵计算 理论篇 1 推荐系统的意义 - 解决信息过载 搜索引擎时代

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搜索:谷歌、百度

个性化时代(提高用户粘度、增加营收)

系统自动推荐相关的东西:今日头条、豆瓣、电商

2 推荐系统的分类

基于人口统计学的推荐

基于内容的推荐

基于协同过滤的推荐

3 基于人口统计学的推荐

基于人口统计学的推荐机制(Demographic-based Recommendation)是一种最易于实现的推荐方法,它只是简单的根据系统用户的基本信息发现用户的相关程度,然后将相似用户喜爱的其他物品推荐给当前用户。
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4 基于内容的推荐 4.1 定义

基于内容的推荐是在推荐引擎出现之初应用最为广泛的推荐机制,它的核心思想是根据推荐物品或内容的元数据,发现物品或者内容的相关性,然后基于用户以往的喜好记录,推荐给用户相似的物品。

4.2 算法流程 对于物品的特征提取——打标签(tag) 对于文本信息的特征提取——关键词 生成分词特征向量矩阵 计算相似度,常用余弦相似度
在这里插入图片描述 4.3 核心代码 4.3.1 spark TF-IDF // 核心部分: 用TF-IDF从内容信息中提取电影特征向量 // 创建一个分词器,默认按空格分词 val tokenizer = new Tokenizer().setInputCol("genres").setOutputCol("words") // 用分词器对原始数据做转换,生成新的一列words val wordsData = tokenizer.transform(movieTagsDF) // 引入HashingTF工具,可以把一个词语序列转化成对应的词频 val hashingTF = new HashingTF().setInputCol("words").setOutputCol("rawFeatures").setNumFeatures(50) val featurizedData = hashingTF.transform(wordsData) // 引入IDF工具,可以得到idf模型 val idf = new IDF().setInputCol("rawFeatures").setOutputCol("features") // 训练idf模型,得到每个词的逆文档频率 val idfModel = idf.fit(featurizedData) // 用模型对原数据进行处理,得到文档中每个词的tf-idf,作为新的特征向量 val rescaledData = idfModel.transform(featurizedData) val movieRecs = movieFeatures.cartesian(movieFeatures) .filter{ // 把自己跟自己的配对过滤掉 case (a, b) => a._1 != b._1 } .map{ case (a, b) => { val simScore = this.consinSim(a._2, b._2) ( a._1, ( b._1, simScore ) ) } } .filter(_._2._2 > 0.6) // 过滤出相似度大于0.6的 .groupByKey() .map{ case (mid, items) => MovieRecs( mid, items.toList.sortWith(_._2 > _._2).map(x => Recommendation(x._1, x._2)) ) } .toDF() 4.3.2 ElasticSearch More like this MoreLikeThisQueryBuilder query = QueryBuilders.moreLikeThisQuery( /*new String[]{"name", "descri", "genres", "actors", "directors", "tags"},*/ new MoreLikeThisQueryBuilder.Item[]{new MoreLikeThisQueryBuilder.Item(Constant.ES_INDEX, Constant.ES_MOVIE_TYPE, String.valueOf(mid))}); 5 基于协同过滤的推荐 5.1基于用户的协同过滤(UserCF)

计算用户的相似度,推荐相似用户的喜好
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5.2 基于物品的协同过滤(ItemCF重点)

计算物品的相似度,推荐相似度高的物品(不同于基于内容的推荐)
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5.2.1核心算法:计算同现相似度

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5.2.2 核心算法实例 // ( mid1, (mid2, score) ) val simDF = cooccurrenceDF.map{ row => val coocSim = cooccurrenceSim( row.getAs[Long]("cocount"), row.getAs[Long]("count1"), row.getAs[Long]("count2") ) ( row.getInt(0), ( row.getInt(1), coocSim ) ) } .rdd .groupByKey() .map{ case (mid, recs) => MoviesRecs( mid, recs.toList.sortWith(_._2>_._2).take(MAX_RECOMMENDATION) .map(x=>Recommendation(x._1,x._2)) ) } .toDF() 5.3 基于隐语义算法模型推荐 5.3.1 思想

找到隐藏因子,可以对user和item进行关联
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5.3.2 算法公式

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5.3.3 核心算法实例 // 训练隐语义模型:Rating(user:Int, product:Int, rating:Double) val trainData = ratingRDD.map(x => Rating(x._1, x._2, x._3)) // 多个变量赋值 val (rank, iterations, lambda) = (200, 5, 0.1) val model = ALS.train(trainData, rank, iterations, lambda) // 从rating数据中提取所有的uid和mid,并去重 val userRDD = ratingRDD.map(_._1).distinct() val movieRDD = ratingRDD.map(_._2).distinct() val userMovies = userRDD.cartesian(movieRDD) // 调用model的predict方法预测评分 val preRatings = model.predict(userMovies) val userRecs = preRatings .filter(_.rating > 0) .map(rating => (rating.user, (rating.product, rating.rating))) // Rating->(uid, (mid, score)) .groupByKey() .map { case (uid, recs) => UserRecs(uid, recs.toList.sortWith(_._2 > _._2).take(USER_MAX_RECOMMENDATION).map(x => Recommendation(x._1, x._2))) } .toDF()
作者:-狼



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