基于深度神经网络和概率矩阵分解的混合推荐算法

针对个性化推荐中用户和项目描述信息未充分利用,用户评分矩阵数据集极端稀疏的情况,提出了基于深度神经网络和概率矩阵分解(PMF)的混合推荐算法.首先,对用户和项目描述信息进行预处理,形成包含用户偏好特征的用户和项目特征集,再将各特征输入深度神经网络模型中进行训练.同时,利用概率矩阵分解模型,根据用户评分矩阵通过最大后验估计优化得到潜在特征向量;然后,通过对概率矩阵分解模型的用户和项目潜在特征向量以及深度神经网络模型的真实特征向量进行迭代更新,收敛得到融合用户和项目真实信息的潜在特征向量;最后,利用该特征向量对用户进行个性化推荐.实验证明,本文算法较经典推荐算法以及前人算法在均方误差与平均绝对误差指标上均有改善,说明本文算法的有效性.     

基于标签的协同过滤推荐方法研究

传统基于物品的协同过滤算法由于物品相似度矩阵稀疏,推荐准确率不高.针对这一问题,提出一种基于标签和改进杰卡德系数的协同过滤算法,进行电视节目个性化推荐.首先,爬取相关信息对原始数据进行扩充,并利用统计学方法对时间特征进行归一化处理,计算用户偏好系数;然后,统计出现次数较高的类别作为推荐类别标签,并利用改进的杰卡德系数构造标签相似度矩阵;最后,根据推荐类别标签的用户偏好系数计算节目的推荐系数.实验结果表明,基于标签的协同过滤算法可以降低稀疏矩阵对推荐准确率的影响,相比基于物品的协同过滤算法,准确率提高了5％,召回率提高了3.1％.另外,使用改进的杰卡德系数计算相似度,减少了热门标签对推荐系统的影响,进一步将准确率提高了5％,召回率提高了2.3％.     

融合用户信任度的概率矩阵分解推荐算法

针对传统协同过滤推荐方法中用户评分信息稀疏导致推荐准确度不高的问题,提出融合用户信任度的概率矩阵分解推荐算法。该算法综合用户间的联合评分项以及非联合评分项,利用KL散度得到用户信任度排名,使得相似用户间的特征向量更加接近,并在概率矩阵分解过程中维持这种关系。最后在MovieLens 1M和Epinions数据集上采用三种指标进行对比实验,验证了该算法在稀疏数据集上推荐效果的有效性。     

基于社交关系和条件补全的协同过滤推荐算法

针对传统协同过滤算法中存在数据稀疏、数据冗余和算法效率低等问题,提出一种基于社交关系和条件补全的协同过滤推荐算法.该算法将社交关系数据应用到矩阵补全过程中,减小原始矩阵的稀疏度,同时提高补全数据的精确度;在项目相似性计算时,条件性地选择参与计算的向量数据,减少数据的冗余度,并降低算法的时间复杂度.实验结果表明,改进算法的推荐准确率明显提高.     

一种结合用户相似度的社会化推荐算法

在对现有的概率矩阵分解算法研究的基础上,针对其中只使用评分信息来做预测存在较大误差的问题,提出了一种结合用户相似度的社会化推荐算法(SRUS).首先,以概率矩阵分解算法(PMF)为基础,结合用户相似度信息进行建模;其次,使用潜在特征空间将评分矩阵和相似度矩阵关联到一个统一的框架中;最后,对这2个矩阵进行矩阵分解,实现算法的优化推荐.将这一算法与PMF算法进行比较,实验表明,SRUS算法在数据稀疏性、冷启动和精确性方面具有更优的效果.     

混合因子矩阵分解推荐算法

针对矩阵分解推荐算法在潜在属性与已知属性之间不能建立对应关系的问题,提出了一种混合显式属性与隐式属性的矩阵分解算法。该算法使用显式属性的相关性对因子矩阵进行约束,能够抑制稀疏数据矩阵分解中过拟合的问题,提高推荐精度,由于因子矩阵中包含显式属性,所以混合因子矩阵分解算法可以实现对新用户和新产品推荐,部分地解决了冷启动问题,实现了从评分数据到显式属性的映射,并对推荐结果给出一定的解释。在MovieLens数据集上的实验结果表明:相同因子数下,混合因子矩阵分解算法的推荐精度均优于偏置概率矩阵分解算法,并能够基于显式属性实现对新产品的推荐。     

一种基于混合深度学习的推荐算法

为解决推荐算法中的冷启动和数据稀疏性问题,提高推荐的效率,提出一种基于混合深度学习的推荐算法。该算法将深度学习中的半自动编码器和多层感知机模型有效结合,通过半自动编码器模型解决稀疏数据,并融合相关辅助信息解决冷启动问题。它先用半自动编码器提取用户和项目的深层次特征,再将提取的潜在特征输入到多层感知机中进行非线性融合,完成评分预测。实验结果表明,相比于其他算法,该算法可以更好地处理稀疏数据和冷启动问题,使推荐准确性得到不同程度的提升。在给定数据集上,该算法比传统矩阵分解算法的均方根误差提升了约46%。     

社会化标签语义相似度的协同过滤算法

为解决传统的协同过滤算法不能准确理解用户的喜好,影响推荐准确率和推荐效果,提出基于社会化标签语义相似度的协同过滤算法.算法以标签语义相似度为基础,将项目资源和相关标签的语义信息纳入,显著提高了推荐系统的预测性能.研究结果表明:与以具体评分数据为基础的算法相比,该算法较好地解决了词相似度和句子相似度计算问题,推荐准确度和性能较以往的协同过滤算法有明显提高,改善了推荐效果.     

基于成对交互张量分解的标签推荐

标签推荐系统是为目标用户推荐最可能用来标记某个资源的一系列标签.目前基于塔克分解模型,相比传统的FolkRank等算法具有更好的预测质量,但它本身的时间复杂度很高,很难适用于大中型数据集;而正则分解模型的时间复杂度虽然为线性,但预测质量并不高.针对上述问题,在改进塔克分解模型的基础上首先提出成对交互张量分解模型PITD.该模型仅考虑用户、资源和标签3个特征之间的部分两两交互关系,减少了无关信息对模型性能以及效率的影响.进而,利用贝叶斯个性化排序方法对PITD模型进行推导,并设计了相应的优化算法.最后,在真实数据集上的广泛实验表明,PITD模型比对比算法具有更好的推荐性能.     

基于标签的个性化旅游推荐

旅游景点数量庞大,而用户本身旅游次数有限,所以用户旅游数据非常稀疏,进而影响了推荐结果的准确度.为了解决这一问题,从海量游记中提取与旅游景点密切相关的4个因素——地域、时间、主题、类型相关的特征标签,来丰富数据信息.一方面通过基于标签内容的方法为用户推荐感兴趣的景点;另一方面,用景点特征标签描述用户兴趣特征,根据用户兴趣标签找到相似用户群,通过协同过滤的方法为用户推荐感兴趣的景点.实验结果表明,基于标签的协同过滤算法较传统的协同过滤算法推荐准确率提高了63.7%,比基于景点热度的推荐算法提高了22.5%;基于标签内容的推荐算法比基于景点热度的推荐算准确率提高了27.6%.进一步,通过线性加权的方式混合两种算法,使两种算法优势互补,从而得到更好的推荐效果.最终使得基于标签的混合算法的准确率,比基于标签的协同过滤算法提高了61.3%,比基于标签内容的推荐算法提高了54.7%.旅游景点推荐准确度的提高,将带来更好的用户体验,使在线旅游网站更加具有竞争力.     

基于多元时间序列融合的飞行动作识别方法

针对飞行动作数据随机性强与长度不一致的问题,提出通过减小动态时间规整(DTW)算法的搜索空间,并定义不同特征参数贡献度的概念,实现对飞行数据的多元时间序列融合,从而完成对战术机动动作的识别。通过引入预分类和细分类结合的方式,对动作数据进行预处理,然后根据改进的动态时间规整(WDTW)算法对待测数据进行识别。仿真实验表明,相比传统DTW算法,WDTW算法通过降低算法复杂度,识别计算时间变化明显;对核密度与精准度系数的分析表明识别准确率亦有所提高。实验结果验证了所提方法的准确性。     

基于学习与竞争的改进PSO算法研究

针对普通PSO算法收敛速率慢,难以收敛到全局最优解的问题,提出了一种基于学习与竞争的改进PSO算法.该算法通过将种群内部学习和竞争的思想与PSO算法相结合,让种群中个体通过竞争和学习策略来替代原有的PSO算法迭代公式.该方法在不增加PSO算法计算复杂度的基础上,能够克服基本PSO算法的不足.最后基于动态系统的稳定性分析理论,给出了该PSO算法收敛性的证明.在7种不同的测试函数上对改进后的算法进行了实验测试.实验结果表明该改进算法比传统的PSO算法有着更好的搜索精度.结果证明,新算法比普通的PSO算法具有更高的搜索精度和较低的时间复杂度.改进算法求解函数优化问题更加有效,收敛速率更快.     

基于信噪比与随机森林的肿瘤特征基因选择

在肿瘤特征基因选择过程中,传统分类方法会选出大量冗余基因,而大量冗余基因会造成分类精度低和时间复杂度较高等问题,为了解决上述问题,提出一种结合信噪比过滤法与随机森林算法的肿瘤特征基因选择方法.该方法包含两个过程:首先使用信噪比过滤法剔除原始特征空间中的无关和冗余基因,从而获得与分类属性相关性较高的基因,选择出分类能力较强的预选特征子集;其次使用随机森林算法对特征基因子集进行分类,最终获得分类结果.实验结果显示,该算法可以快速有效地选择出肿瘤特征基因,并具有较高的分类精度.     

基于循环矩阵投影的Nyström扩展

不同于采样矩阵近似方法,设计了一种基于随机循环矩阵投影来实现矩阵的近似。首先,利用随机采样得到一个初始矩阵的近似轮廓,然后构造循环嵌入矩阵,将该循环矩阵作为投影矩阵,从而将输入数据空间的初始轮廓嵌入到一个低维的特征子空间上,最后在特征子空间上进行奇异值分解,从而扩展了传统的Nyström方法。与其他典型的矩阵近似方法相比,所设计的Nyström方法具有时间复杂度低、重构精度高的优点。最后通过实验证实了所设计的循环矩阵投影方法的有效性,可以实现对传统Nyström方法的有效扩展。     

基于二叉树结构双优化的SVM多分类算法研究

针对传统二叉树在多分类问题上存在分类精度不够高和时间复杂度较高的不足,提出了一种基于二叉树结构双优化的SVM多分类学习算法。此算法利用遗传算法对已经提取的特征参数子集和核参数进行双重优化,以获得最优的主要特征参数,从而有效地解决了样本结构复杂、分布不平坦的多分类识别问题。作者运用UCI数据库中的数据,通过仿真实验,并就经度和时间复杂度与有向无环图法和一对一法作比较,结果表明本文提出的算法具有较好的优越性。     

基于脑电图的新型情绪识别特征提取方法

基于脑电图(EEG)信号对情感识别计算进行研究.针对脑电图的特征提取难和模型计算难的问题, 提出了一种从EEG信号中获得可靠区别特征的创新方法.该方法将微分熵与线性判别分析(LDA)相结合,可被应用于情绪EEG信号的特征提取.采用3类情绪EEG数据集进行实验,结果表明该方法能够有效提高EEG分类的性能:与原始数据集的结果相比,平均准确度提高了68%,比单独使用微分熵进行特征提取时的准确度高7%.总执行时间结果证明提出的方法具有较低的时间复杂度.研究结果在3类情感脑电图识别领域具有重要的实用价值,可被应用于实际的工程领域.     

低阶数据映射和特征加权的线性SVM

针对传统线性支持向量机在训练数据集时均等对待每一维输入特征,以及在原始空间直接分类造成预测准确率低的问题,提出低阶多项式数据映射和特征加权相结合的方法,来提高线性支持向量机的分类性能。该方法首先将每个样本映射到多项式核对应的2 阶显式特征空间,从而增加样本的隐性信息,然后使用模糊熵特征加权算法计算每一维特征的权重,通过权重衡量特征对分类结果的贡献大小。从不同数据库选取7个数据集进行测试,在训练时间和预测准确率2个方面将该方法与核支持向量机、线性支持向量机的其他改进算法进行比较。结果显示,随着数据集规模的扩大,训练时间降低一个数量级,预测准确率在一些数据集上取得与核支持向量机相接近的效果。结果表明：所提方法可以有效提高线性支持向量机的整体性能。     

一种基于结构化环境的线性距离特征提取算法

为解决室内环境中移动机器人的自主导航问题,提出了一种基于结构化环境的线性距离特征提取算法。首先通过建立机器人运动模型,对激光雷达获得的点云数据进行预处理。然后采用聚类算法对预处理后的数据进行分割和合并。采用正交拟合算法,估算特征线段的最大角度公差,并提取竖直和水平特征线进行误差纠正。仿真实验结果表明:算法可有效提取室内环境特征线段并建立特征地图。同时调用数据集与ICP(iterative closest point)算法进行对比测试,结果表明使用该算法构建环境地图,可见使用此算法可降低建图时间复杂度,同时提高地图匹配精度。     

融合标签相似度的 k 近邻 Slope One 算法

Slope One 协同过滤算法被广泛应用于个性化推荐系统中。标签是一种描述项目特性的重要形式,针对Slope One 算法推荐精度不足的问题,将标签信息融合到 Slope One 算法当中。同时参考 k 近邻算法思想,选取阈值过滤后的 k 近邻项目参与平均评分偏差计算,提高计算效率的同时增加预测精度。使用评分相似度和标签相似度作为权重修正线性回归模型。通过线性加权融合预测结果,进一步提升推荐质量。将算法应用于 MovieLens 数据集,与传统加权 Slope One 算法相比,平均绝对偏差下降4．8％,召回率和准确率分别提高32．1％和26．3％。     

基于互相关矩阵的二维传播算子实值算法

为提高传播算子算法在低信噪比下的波达方向（direction of arrival,DOA）估计性能,降低计算复杂度,提出了一种基于互相关矩阵的二维传播算子DOA估计实值算法（UC-PM）.该算法通过构造新的互相关矩阵代替阵列接收数据矩阵,抑制了噪声分量的影响,并且保持了传播算子算法计算量小的优点,利用线性运算代替特征分解求得旋转不变关系矩阵.同时,为进一步降低算法计算量,利用酉变换思想构建新的实数域旋转不变关系,将特征分解和最小二乘问题实数化.仿真结果和计算复杂度分析表明,新算法在低信噪比下的估计性能优于传统二维传播算子算法,接近于二维ESPRIT算法,且其计算复杂度远小于二维ESPRIT算法,实时性好,具有良好的实用价值.