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A Movie Recommendation Method Considering Social Relationships and Preference Similarity Based on A Double-Layer Network Structure
当前电影推荐方法缺乏对用户间多种关联关系的考虑,导致用户好友关系稀疏,推荐效果不佳。为此,本文基于双层网络结构提出一种综合考虑社交关系与偏好相似性的电影推荐方法。首先,根据不同关系类型对电影网站用户社交关系和偏好相似关系进行分层处理,通过用户间的关注关系构造社交网络。接着,基于用户评价电影集合的相似性度量用户偏好相似性,构造偏好相似网络,继而构建综合考虑用户社交关系与偏好相似关系的双层网络结构。最后,利用Louvain社区发现方法对大群体用户进行降维分析,基于邻居用户影响力对社群用户进行个性化推荐。经豆瓣数据实验分析,本文所提方法能够有效缓解用户社交关系稀疏性问题,高效识别用户感兴趣社群,并基于社区邻居评价信息为目标用户提供更具新颖度的推荐列表。
Abstract
Current movie recommendation methods lack consideration of multiple association relationships between users, resulting in sparse user friendship relationships and poor recommendation performance. To this end, this paper proposes a movie recommendation method that comprehensively considers social relationships and preference similarity based on a double-layer network structure. First, the social relationships and preference similarity relationships of movie website users are processed in layers according to different relationship types, and a social network is constructed through the follow relationships between users. Then, user preference similarity is measured based on the similarity of user-reviewed movie sets to construct a preference similarity network, thereby building a double-layer network structure that comprehensively considers user social relationships and preference similarity relationships. Finally, the Louvain community discovery method is used to perform dimensionality reduction analysis on large groups of users, and personalized recommendations are made for community users based on the influence of neighbor users. Experimental analysis on Douban data shows that the proposed method can effectively alleviate the sparsity problem of user social relationships, efficiently identify communities of interest to users, and provide target users with recommendation lists of higher novelty based on community neighbor evaluation information.
拓展电影集合相似性缓解评价数据稀疏
将用户偏好相似性度量从共同观看电影拓展到全体评价电影集合,基于电影关键词的Jaccard相似性计算用户偏好,有效缓解了用户评价数据稀疏性问题。
综合双层关系缓解社交关系稀疏
综合考虑社交关系与偏好相似关系构建双层网络,偏好相似关系在一定程度上缓解了社交关系的稀疏性问题,有利于深入挖掘用户需求,提升推荐精度。
双层社区发现精准预测用户评分
综合双层关系的社区发现能精准预测同社区用户需求,用户v285预测MAE为0.6582,而仅考虑偏好相似关系时MAE为2.2465,表明综合两种关联关系的重要性。
目标用户推荐列表新颖度较高
以社区3用户v61为例,基于双层网络邻居影响力确定Top10推荐列表,计算得到该推荐列表的新颖度为94.92%,推荐准确率为80%,能够提供更具新颖度的推荐信息。
核心解释变量
用户社交关系(关注/被关注/相互关注的有向关系)、用户偏好相似性(基于评价电影集合相似性度量的相似关系)
被解释变量
目标用户对未观看电影的预测评分及Top K电影推荐列表(含MAE、分类准确率、新颖度等评价指标)
样本与数据
豆瓣网站数据,包含384548名用户、269469部电影及2022年度Top250电影榜单;选取评价电影数量30~40且至少含一部Top250电影的普通用户,去除无社交关系用户后最终确定394名目标用户。
识别方法 / 模型设定
构建'社交关系-偏好相似关系'双层网络,将双层网络融合为单层网络后使用Louvain社区发现进行用户聚类降维,再应用双层网络PageRank方法计算社区内部用户综合影响力,基于邻居归一化影响力预测评分并排序推荐。
内生性及稳健性检验
通过设定不同相似性阈值(如0.1277、0.1816)观察社区发现结果变化;对比仅考虑偏好相似关系与综合考虑两种关系情境下的预测评分与推荐列表差异,验证综合双层关系的稳健性与有效性。
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