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专利号: 2022110193700
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于注意力机制的融合特征推荐方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,从亚马逊在线评论集中获取数据并获取到对应用户的社交网络;

S2,对获取的数据集进行数据预处理并获取用户评分矩阵Y和用户视图矩阵L;

S3,提取用户评分矩阵Y和用户视图矩阵L的用户特征和项目特征并融合得到用户特征矩阵A和项目特征矩阵B;

S4,将用户特征矩阵A、项目特征矩阵B输入到多头自注意力层获得注意权值;

S5,通过用户特征矩阵A、项目特征矩阵B的向量以及注意权值获得用户‑项目的表示,根据用户‑项目的表示生成推荐列表;

所述步骤S3包括以下内容:

S3.1,将奇异值分解应用于用户评分矩阵Y∈R(n×m),分解成3个矩阵E`∈T 1R(K×n),So∈R(K×K),F`∈R(K×m),将三个矩阵调整融合得到两个矩阵E=[E`*So/2 T 1/2 T]、F=[So *F`],分别是基于用户评分的用户的特征向量和项目的特征向量;

其中E`、So、F`分别是奇异值分解所产生的正交矩阵、对角矩阵以及正交矩阵,而Y=E`*So*F`,n为用户数量,m为项目数量,k为奇异值分解中对角矩阵的秩维度;

将同样的操作应用于用户视图矩阵L∈R(n×m),调整获得2个矩阵C∈R(K×n),O∈R(K×m),是基于用户视图的用户的特征向量和项目的特征向量,共获得4个矩阵输入到融合层;

S3.2,

其中L为输入到因子分解机模型后获得的低阶特征,w0为全局偏差,wi表示第i个变量的权重,Li表示第i个低阶特征;

S3.3,将4个矩阵E、F、C、O中基于用户的两个矩阵C、E输入到因子分解机模型(FM)中,获得两个低阶特征矩阵,再将两个低阶特征输入到前向深度神经网络(DNN)中计算出两个深度特征,使用一个全连接层将获得的两个深度特征进行融合,获得用户特征矩阵A;将同样的操作应用于两个基于项目的矩阵F、O,获得组合后的项目特征矩阵B。

2.根据权利要求1所述的一种基于注意力机制的融合特征推荐方法,其特征在于:所述步骤S1中的数据集包括用户i、项目j、评分r、可靠性rel、评价时间;

所述评分r为用户对项目的评分,评分区间在1‑5,将评分映射到对应[‑2,2]的区间,小于0对应糟糕的反映或消极的评价,大于0对应良好的反映或积极的评价;

所述可靠性rel为用户评分的可靠性,可靠性rel根据帮助投票Hij、用户在评论网络中作为最近的评论者mostij、排名最高的评论者topij的位置来评估;

其中帮助投票Hij为衡量该用户以往的评分对人有所帮助的程度,Hij∈(0,1);

所述Hij公式如下:

其中,θj表示评价项目j的用户集合,helpful_votesij表示用户i为评价j点赞的集合,total_votesij表示用户i评价j点赞或反对的集合;

mostij表示最近的评论,距离该用户评论时间越近的评论,所占比重越高,mostij∈(0,

1);所述mostij公式如下:

其中βj表示对项目j发布反馈的用户集;

|βj|‑i表示在第i个用户之后评价项目j的用户数量;s=1指的是用户i对项目j发布的评价被认为是最近的评论,s=2则指的是第二近的评论;

topij表示最靠前的评论,评论越靠前,所占比重越高,topij∈(0,1);

所述topij公式如下:

其中ωj表示购买项目j的并提交评论的用户集;

gij表示用户i购买项目j并评论之后,这条评论在此商品中的帮助评分排名,|ωj|‑i表示在第i个用户之后购买项目j并阅读评论的数量;

由mostij和topij生成评估总分dij,所述评估总分dij代表该评价时效性与质量;

其中 为权重值,dij∈(0,1);根据此用户评价对他人有所帮助的程度Hij以及该评价时效性与质量获得的评估总分dij去计算该用户评分的可靠性rel,rel∈(0,1):

3.根据权利要求1所述的一种基于注意力机制的融合特征推荐方法,其特征在于,所述步骤S2包含如下内容:S2.1,对每一个项目j,遍历所有评价过项目j的用户的社交网络,选出拥有被关注人数最多的人作为这个项目j的专家用户E,通过评价此项目的用户i与专家用户E的社会关系获取到两人之间的社会信任强度Sc,其中|E|是专家用户E的被关注数量,|i|是当前用户的被关注数量;

S2.2,计算两个用户之间的相似性Ss,

其中|Ri∩RE|是当前用户i和专家用户E共同评价过的项目数量,|RE|是专家用户E评价过的项目数量;

S2.3,权重w如下:

其中mc是两个用户评价项目数量中,数量最少的值,k则是所有mc用户评价数量的平均值;

将社会信任强度和用户相似性进行加权组合,获取到两人最终相似度sim(i,E),sim(i,E)=(w*Sc)+((1‑w)Ss);

S2.4,用户评分矩阵Y=用户评分可靠性rel*评分r*用户相似度sim(i,E);

S2.5,用户视图矩阵L为用户对于项目的视图交互值,其中1代表浏览过,0代表未浏览。

4.根据权利要求1所述的一种基于注意力机制的融合特征推荐方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括以下内容:S4.1,将用户特征矩阵A和项目特征矩阵B输入到下一层的多头注意力层;

Q K V

S4.2,随机生成初始W 、W、W三个权重矩阵,将权重矩阵分别与各层得到的中间结果相乘,得到带权重的用户矩阵Qi,Ki,Vi和项目矩阵Qj,Kj,Vj;

S4.3,将权重矩阵做转置乘法后输入激活函数,得到注意力评分矩阵;

激活函数公式如下

T

Zi=SoftMax(KiQi)

T

Zj=SoftMax(KjQj)

S4.4,将得到的注意力评分矩阵与对应的用户矩阵Vi、项目矩阵Vj做转置乘法得到最终的表达WA。

5.根据权利要求1所述的一种基于注意力机制的融合特征推荐方法,其特征在于:所述步骤S5包含如下内容:S5.1,用户‑项目的表示为Vk=WA⊙(Ai,k⊙Bj,k)V=[V1,V2,......,VK]是用户‑项目对的评分输出表示,其中用户i和项目j的向量表示K K分别为Ai∈R,Bj∈R,R为用户评分的集合,K为潜在特征向量的维数,⊙表示内积;

S5.2,根据用户‑项目表示Vk,获得每个用户对所有项目的预测评分,并进行排序,生成用户推荐列表。