基于改进图神经网络的新用户冷启动推荐模型的研究与实现

来源 :沈阳化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsptdy
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在互联网快速发展的时代,个性化推荐技术可以帮助用户对信息进行有效筛选,但对于一个刚进入系统的新用户来说,系统没有该用户的点击、浏览等行为数据,便出现了新用户冷启动问题。如何解决新用户冷启动问题是国内外一直研究的热点和难点,而且新用户冷启动推荐模型的研究对于用户满意度和留存率的提高有重要意义。在互联网图书购买推荐的新用户冷启动场景下,为了更好的获得新用户对图书的Top-N推荐预测的结果,提高新用户对推荐模型的满意度,本文提出了一种基于改进图神经网络的新用户冷启动(NUCS-IGNN)推荐模型。该模型将新的图书购买者和图书的文本信息以图结构数据的形式表示,并且对图结构数据中的特征表示进行学习,预测新的图书购买者对图书的Top-N推荐结果。本文的研究工作如下:(1)本文提出了一种对图书购买者和图书的文本数据进行图结构数据表示的方法。首先针对公开的数据收集大量的图书购买者和图书的文本数据,并进行分析和预处理;其次采用独热编码方法分别对图书购买者的自身信息和图书自身的信息进行编码;最后采用邻近算法生成图书购买者的图结构数据和图书的图结构数据。两者的图结构数据作为下一步模型的输入。(2)本文提出了一种基于改进图神经网络的新用户冷启动推荐模型(NUCSIGNN)。该模型首先采用变分图自编码器生成新的图书购买者对图书的评分,解决了新的图书购买者对图书的评分缺失的问题;然后采用了带有多头注意力机制和学习门的图神经网络分别更新了新的图书购买者的图结构数据中的节点特征和图书的图结构数据中的节点特征,不同的特征需要分配不同的注意力权重,增强了模型学习特征的能力和表达能力;实现了新的图书购买者对图书Top-N推荐预测。为验证本文提出的NUCS-IGNN模型的性能,选取了NFM模型、Dropout Net模型等经典模型以及图神经网络模型,在公开的图书购买者购买意向预测数据集上,进行了对比实验。NUCS-IGNN模型在MSE、RMSE、MAE和Recall评价指标上分别达到了0.9161、1.0378、0.8367和0.1633,算法性能均优于上述三种模型。
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