基于大数据的个性化推荐算法研究与改进

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

张晓虹

深圳市瑞昌创展科技有限公司

摘要

随着互联网数据的爆炸性增长,个性化推荐算法在许多领域都得到了广泛的应用,然而传统的推荐算法在面对大数据处理时往往存在计算量大、效率低的问题。本研究以解决这一问题为目标,基于大数据环境,对个性化推荐算法进行了深入研究和优化。首先,根据大数据的特性,研究并设计了一种基于并行计算的协同过滤推荐算法,有效地降低了数据处理的时间复杂度;其次,引入了一种基于用户行为和内容的混合推荐策略,使得推荐结果更加准确且个性化;最后,提出了一种基于在线学习的实时推荐算法,能够根据用户最新的行为动态地调整推荐结果。实验证明,与传统推荐方法相比,该改进的推荐算法在大数据环境下,无论是在准确率还是效率方面,都有大幅度的提升,更加复合用户多样化的需求。研究成果不仅能够为推荐系统设计者提供理论和技术支持,更能为用户提供优质、定制化的服务,有着极大的应用价值。


关键词

个性化推荐算法; 大数据; 协同过滤; 混合推荐策略; 在线学习

正文


引言

互联网的快速发展导致了大数据的爆炸性增长,这其中包含了大量的用户行为和内容信息,有效的利用这些信息进行个性化推荐已经成为了互联网服务质量提升的重要策略。然而,传统的推荐算法在处理大数据时,经常面临计算能力不足和效率低下的问题,使得推荐结果的准确率和个性化程度受到限制。为了解决这个问题,本研究尝试对现有的推荐算法进行优化和创新,首先基于大数据的并行计算特性,设计出了新的协同过滤推荐算法;接着引入用户行为和内容信息增强推荐的准确性;最后使用在线学习方法实现了推荐结果的实时调整。通过实验,我们证明了这个优化后的推荐算法在处理大数据环境下的性能明显提高,具有很大的实用价值。

 

1、大数据环境下的个性化推荐算法研究

近年来,随着互联网科技的快速发展,大数据已经让步入了信息爆炸的时代,这也为个性化推荐系统提供了丰富的数据基础[1]。总的来说,大数据环境对个性化推荐算法的研究提出了新的挑战与机遇.

大数据的特性主要表现在三个方面,即数据的“体量大”,“种类多”和“速度快”,这亦称为大数据的“三V”特性[2]。大数据的体量大,在互联网产生的大规模数据中,隐藏着大量有价值的信息,如何快速并准确地从中挖掘出用户的需求与兴趣,这是个性化推荐面临的一大挑战。所采用的个性化推荐算法需要具有良好的扩展性,以处理超大规模的数据量。大数据种类多,包含了用户的各种行为数据,如搜索、浏览、购买等。这就要求个性化推荐系统能够处理复杂的、多来源的、半结构化的数据,并从中提取出有价值的信息,以精确的为用户提供个性化推荐。大数据的生成与处理速度快,用户在互联网上的数据行为正在实时地产生和变化,个性化推荐算法需要具有实时或者近实时的处理能力,才能满足用户的实时需求。

为了适应大数据环境下的个性化推荐需求,研究并设计并行计算的协同过滤推荐算法成为当前的一大趋势。由于协同过滤算法依赖于用户的历史行为数据,适应大数据环境,其主要研究内容是如何利用并行计算技术,提高算法的处理速度和推荐的准确性。如MapReduce框架的利用就是其中一种常见的策略,通过在云计算平台上进行并行化处理,致力于达到更快的计算速度和更准确的推荐效果。

综合前述论述,大数据环境下的个性化推荐算法研究,不仅需要对大数据的特性有深入理解,以便设计出能应对“三V”特性的高效算法。而且,还需要关注并行计算、多元数据等研究方向,不断优化和改进个性化推荐算法,以满足个性化推荐在大数据时代的需求。随着深度学习、神经网络等人工智能技术的发展,推荐系统的智能化、精准化也将成为此类研究的新趋势。

2、个性化推荐算法的优化策略

在个性化推荐系统中,推荐算法是核心。为提升推荐效果,丰富的优化策略得以引入。本章将详尽探讨个性化推荐算法的优化策略,主要从基于用户行为和内容的混合推荐策略研究与基于在线学习的实时推荐算法设计两个维度进行分析讨论。

(1) 节主要集中在基于用户行为和内容的混合推荐策略研究。所谓混合推荐,就是将多种推荐模式融合在一起,充分利用了不同类型推荐的优点,以达到更好的推荐效果。通常来说,推荐系统主要分为基于内容与基于协同过滤两种类型。其中,基于内容的推荐主要依赖于用户的历史行为和选择的对象属性[3]。这种方式无法有效处理新用户和新商品。基于协同过滤的推荐则主要通过分析用户间的相似度或商品间的相似度来进行推荐,但若用户行为数据稀疏,效果较差[4]。通过混合推荐策略,将基于用户行为与内容的推荐进行结合,可以在一定程度上弥补两者的不足[5]。而如何合理结合二者以期在保留各自优点的覆盖相应的短板,也是的重点。

(2) 节会进一步讨论基于在线学习的实时推荐算法设计。由于推荐系统服务的环境通常是动态变化的,用户对商品的兴趣和需求经常会改变,如何捕获并适应这种变化非常必要。在这种背景下,引入在线学习的思想尤为重要。在线学习强调的是从连续到来的训练样本中不断学习和更新模型,使模型真正具备实时性和动态性,这使得推荐算法能够更好地适应用户需求的变化。实时推荐算法设计力求及时且准确地响应用户的即时需求,以此提升推荐准确性和系统的用户体验。也值得探讨的一点是,由于网络环境以及用户行为的不确定性,实时推荐算法设计还应尽可能的降低对异常值的敏感度。

总的来说,无论是基于用户行为和内容的混合推荐策略,还是在线学习的实时推荐算法设计,都需要考虑大数据环境下个性化推荐系统的实时性、动态性和准确性。而如何优化推荐策略,实现高效准确的推荐,尤需深入探究。

3、改进的推荐算法的性能评估与应用价值

改进的推荐算法的性能评估与应用价值,它是和算法优化不可分割的一环。本章主要对改进算法进行效率和准确性的对比分析,并探讨其在技术支持以及个性化服务应用中的价值。

改进推荐算法的准确性和效率两方面的数据都是衡量其性能的重要指标。准确性主要考察推荐系统是否能够准确地为用户推荐满足他们需要的产品或服务,让用户在众多的选择中得到最适合自己的推荐结果。而效率则是衡量算法在大规模数据处理过程中的执行速度和处理能力。优化后的算法, 在保证准确性的提高了算法运算效率, 降低了系统整体的计算成本。一个性能优良的推荐系统,应在保持推荐实效的有效提升用户体验。

技术支持方面,推荐系统设计者能够通过对个性化推荐算法的应用,对用户进行深度分析,更好地满足用户需求。推荐算法能够应对高度稀疏、非均匀分布的大数据问题,利用并行计算,更有效利用数据,显著提升计算效率,为大规模的数据处理提供了有力保障。这对在数据量巨大、并且需要快速响应的现代互联网环境中,具有重要的意义。算法优化后大多会有所简化,有助于系统设计师更好地理解计算过程,实现精细化管理。

在大数据环境下,改进的推荐算法不仅能够提高系统的准确性和效率,更能为推荐系统设计者和平台运营者提供技术支持,帮助其提供更好的个性化服务,满足用户不断变化和提升的需求。鉴于个性化推荐算法在应用过程中还面临众多挑战,例如用户兴趣的动态变化,数据泄露和隐私问题等,还需要在未来的研究中不断优化和改进,以更好地适应大数据时代的需求和挑战。

结束语

本文针对互联网大数据环境下的个性化推荐算法开展研究,设计出一种基于并行计算的协同过滤推荐算法用以优化数据处理时间,提出了一种基于用户行为和内容的混合推荐策略,增强了推荐结果的准确性和个性化,并且,我们研发了一种基于在线学习的实时推荐算法,可以根据用户最新的行为动态调整推荐结果。实验结果显示,与传统推荐方法相比,该算法在大数据环境下的准确率和效率均有显著提升。本文的研究成果为推荐系统设计者提供了理论和技术支撑,为用户带来更高品质、更个性化的服务,具有很高的应用价值。未来研究可以基于当前的研究成果,对推荐策略和推荐算法等方面进行更深入的研究。

 

参考文献

[1]任敏.大数据个性化推荐分析[J].物联网技术,2019,9(11).

[2]蒋文娟,苏佳,陆娜,李富芸.基于协同过滤算法的服装个性化推荐研究[J].电脑知识与技术:学术版,2019,15(12Z).

[3]刘珊珊.大数据中基于混合协同过滤的动态用户个性化推荐[J].软件工程,2019,22(03).

[4]王宁,何震,黄泽,周毅鹏,武鑫良.改进协同过滤算法在服装个性化推荐的研究[J].湖南工程学院学报:自然科学版,2019,29(01).

[5]关菲,周艺,张晗.个性化推荐系统中协同过滤推荐算法优化研究[J].运筹与管理,2022,31(11).

 

 


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