基于信道特征生成对抗网络的信道建模方法

基于生成对抗网络(generative adversarial networks, GAN)的数据生成特性,提出一种用于信道特征生成的GAN改进模型,即信道特征生成对抗网络(channel feature generative adversarial networks, CFGAN)。采用完全无监督学习信道特征方式,利用线性编码向量与生成信道之间的互信息关系和变分互信息最大化原理,实现编码向量与信道特征对应;采用实测室内电力线信道数据集训练CFGAN模型,训练完成的CFGAN能够学习到不同信道特征分布。仿真表明,在-80～-10 dB大动态衰减范围内,CFGAN可根据学习到的信道特征生成具有明显区别的4类信道模型,并且生成信道和实测信道的信道特征差异小于2%。     

基于加权二部图的个性化方案推荐

针对传统协同过滤算法难以解决数据稀疏性、冷启动及用户兴趣各异的问题,提出了基于加权二部图的个性化推荐方法,解决个性化设计方案推荐问题。采用加权二部图,基于用户特征和方案特征的评分,对用户和方案分类,减轻数据稀疏性,形成用户-方案规则库;采用加权网络的协同过滤算法,计算新用户特征与用户-方案规则库中用户特征的改进相似度,通过Top-N方法筛选高相似的方案集进行推荐,解决冷启动和用户兴趣各异的问题。最后与传统协同过滤算法、加权二部图个性化推荐进行比较,证明该方法的有效性和实用性。     

融合社交网络信息的协同过滤方法

针对目前协同过滤方法存在的数据稀疏性、冷启动以及未能有效利用用户社交网络信息提高推荐质量等问题,提出一种融合用户社交网络信息的协同过滤方法,该方法以矩阵分解推荐模型为核心,可综合集成目标用户个人偏好以及社交网络中的关系用户偏好特征信息做出推荐.通过设计相应的推荐方法,并基于梯度下降法对用户以及商品特征矩阵的求解进行了优化运算.相关实验结果表明融合社交网络信息可在一定程度上提高协同过滤的推荐准确度以及缓解数据稀疏性、冷启动问题.     

基于条件生成对抗网络的稀疏样本回归预测模型

自生成对抗网络提出以来，基于生成对抗网络的拓展模型在图像处理等领域均有显著成效，但其在回归预测问题上的应用较少.在概率回归过程中，通过构建条件概率分布模拟特征与实际目标之间的潜在关系是一种常用方法，但在实际问题中条件概率分布过于复杂，似然估计难以捕捉.为此，首先分析高斯过程回归在稀疏样本回归预测中的预测精度，将其作为稀疏样本回归预测的基准线.通过分析条件生成对抗网络的构造，提出利用条件生成对抗网络解决稀疏样本回归预测问题.最终通过对比分析4种非线性模拟数据回归预测结果，发现提出的条件生成对抗网络模型相较基于Matern32核函数的高斯过程回归具有更好的预测精度.     

基于知识的网络交互设计系统研究

针对当前产品网络交互设计过程中存在的问题，提出了一种基于知识推理的全新网络交互设计系统模型，使得用户既可以单独通过浏览器在客户端的虚拟场景中进行个性化设计，也可以与其他用户进行协同设计。详细分析了交互设计过程，同时还研究了知识库构建、协同会议管理、VRML模型的建立及其外观特征的参数化等关键技术。最后开发出一套以首饰产品为对象的网络交互设计原型系统，阐述了上述模型的可行性和先进性。     

基于评分与文本融合的多注意力跨域推荐算法

为解决在目标领域推荐过程中用户与物品交互数据的稀疏性问题,提出一种新的跨域推荐模型。将辅助领域中的知识迁移到目标域中,基于前馈神经网络分别获得评分信息与评论文本信息的域独有特征;通过采用基于神经网络的特征提取器与基于向量嵌入的域鉴别器融合后的对抗模型,获得评分信息与评论文本信息的域共享特征;再基于多层注意力机制将域独有特征与域共享特征进行融合,从而获得用户对物品的兴趣度。研究结果表明：对于两种经典的推荐评价性能指标,所提出的模型在Amazon数据集上可以获得更好的推荐性能。     

基于Agent和推荐技术的网络教学模型研究

通过分析目前网络教学系统的不足,提出一种基于Agent和推荐技术相结合的网络教学模型.该模型通过Agent动态收集用户兴趣爱好,分析学生的学习行为,生成用户的兴趣模型,然后使用协同过滤技术将相关的资源推荐给其他用户.模型充分发挥了教师在教学中的作用,教师和学生之间可以互相推荐学习资源,提高了用户之间信息资源的共享和交互能力,提高了系统的个性化服务水平.     

基于潜在因子多样性的非负矩阵分解协同过滤模型

基于非负矩阵分解的协同过滤模型在高维稀疏数据的预测和填补上十分有效，该模型具有推荐个性化、有效利用其他相似用户回馈信息的优点，但也存在预测精度较低等不足。针对用户或项目在不同情景下的评分差异性，提出了一种改进的基于潜在因子多样性的非负矩阵分解的协同过滤模型。该模型充分考虑在不同情境下，用户和项目潜在特征矩阵的多样性，在模型的训练中，采用了单元素非负乘法更新规则和交替方向法，保证了目标矩阵的非负性，且提高了模型的收敛率。在真实的工业数据集上的实验结果表明，相比于经典的非负矩阵分解模型，该模型的预测精度有了明显提高。     

复杂网络上基于多维特征表示学习的推荐算法

网络表示学习可以有效解决推荐面临的数据稀疏问题.本文对网络表示学习中LINE算法和DeepWalk算法进行改进，提出混合推荐算法并应用于电影推荐场景.该算法通过学习用户喜好特征、厌恶特征和相似用户特征，生成三个低维特征向量.将三个低维特征向量线性组合拼接成用户表示向量，以余弦相似度作为相似性指标，将相似用户关联的电影推荐给目标用户，实现电影推荐.实验结果表明，所提出的推荐算法相较于次优算法，在MovieLens数据集上的准确率和F1指标分别提升12%和7%，在MovieTweetings数据集上的准确率和F1指标分别提升16%和18%.本文提出的基于多维特征表示学习的推荐算法在电影推荐类场景中，具有显著的优越性.     

一种面向稀疏数据的比率相似度计算方法

针对传统协同过滤方法存在数据稀疏问题,该文提出了一种面向稀疏数据的比率相似度计算方法,该方法在相似度计算过程中仅基于用户全部的显式评分数据,并且不依赖于共同评分项。用户的未评分项目通过相似度计算结果和最近邻的评分数据进行预测,并将预测评分较高的项目推荐给用户,实现个性化推荐。实验在两个公开的数据集上进行,结果表明,在数据稀疏的情况,该方法下仍然能够实现较高的推荐精度。     

稀疏数据下基于用户偏好的协同过滤算法

协同过滤(collaborative filtering,CF)是推荐系统中最常用和最成功的推荐技术之一.现实中的数据往往比较稀疏,用户之间缺少共同评定项目,使一些传统的相似性度量无法进行计算;此外,传统的协同过滤算法忽视了用户偏好问题,这样会造成推荐精度的下降.针对这些问题,从用户全局项目和地方评级信息分析影响用户兴趣偏好的因素,通过计算用户评级信息在全局的概率分布和使用海明贴近度计算用户的兴趣偏好度,利用Jeffries-Matusita距离得出关于用户偏好的相似度算法,将相似度算法与加权的Jaccard相似度算法有效结合,提出了一种在稀疏数据下基于用户偏好的协同过滤算法模型.实验结果表明,提出的模型性能优于传统协同过滤算法,并且在更为稀疏的数据集上也有很高的准确率.     

推荐系统研究综述

随着互联网技术的快速发展,如何对海量网络信息进行挖掘分析,已成为热点和难点问题。推荐系统能够帮助用户在没有明确需求或者信息量巨大时解决信息过载的问题,为用户提供精准、快速的业务(如商品、项目、服务等)信息,成为近年来产业界和学术界共同的兴趣点和研究热点,但是,目前数据的种类多种多样并且应用场景广泛,在面对这种情况时,推荐系统也会遇到冷启动、稀疏矩阵等挑战。深度学习是机器学习的一个重要研究领域和分支,近年来发展迅猛。研究人员使用深度学习方法,在语音识别、图像处理、自然语言处理等领域都取得了很大的突破与成就。目前,深度学习在推荐领域也得到了许多研究人员的青睐,成为推荐领域的一个新方向。推荐方法中融合深度学习技术,可以有效解决传统推荐系统中冷启动、稀疏矩阵等问题,提高推荐系统的性能和推荐精度。文中主要对传统的推荐方法和当前深度学习技术中神经网络在推荐方法上的应用进行了归纳,其中传统推荐方法主要分为以下3类:1)基于内容推荐方法主要依据用户与项目之间的特征信息,用户之间的联系不会影响推荐结果,所以不存在冷启动和稀疏矩阵的问题,但是基于内容推荐的结果新颖程度低并且面临特征提取的问题。2)协同过滤推荐方法是目前应用最为广泛的一种方法,不需要有关用户或项目的信息,只基于用户和诸如点击、浏览和评级等项目的交互信息做出准确的推荐。虽然该方法简单有效但是会出现稀疏矩阵和冷启动的问题。3)混合推荐方法融合了前2种传统推荐方法的特点,能取得很好的推荐效果,但在处理文本、图像等多源异构辅助信息时仍面临一些挑战与困难。依据神经网络基于深度学习的推荐方法主要分为4类:基于深度神经网络(DNN)的推荐方法、基于卷积神经网络(CNN)的推荐方法、基于循环神经网络(RNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)的推荐方法、基于图神经网络(GNN)的推荐方法、将深度学习技术融入到推荐领域,构造的模型具有以下优势:具有较强的表征能力,可以直接从内容中提取用户和项目特征;具有较强的抗噪能力,可以轻易地处理含有噪声的数据;可以对动态或者序列数据进行建模;可以更加精准地学习用户或项目特征;便于对数据进行统一处理,并且可以处理大规模数据。将深度学习技术应用到推荐领域,可以积极有效地应对传统推荐方法面临的挑战,提高推荐效果。     

结合项目类别信息的协同过滤推荐算法

针对个性化推荐系统中协同过滤算法面临的数据稀疏问题以及用户相似性度量的不准确,提出了一种结合类别信息的协同过滤推荐算法。该算法利用用户评分数据计算用户之间对类别关注的相似性,并将用户对类别关注的相似性和用户评分相似性进行组合,得到用户综合相似性,从而提高了最近邻居搜索的准确度,缓解了数据稀疏性问题。实验结果表明,该方法能够有效地避免传统相似性度量方法存在的问题,使得数据稀疏性对最终推荐结果的负面影响变小,在一定程度上提高系统的推荐精度。     

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.     

结合项目类别信息的协同过滤推荐算法

针对个性化推荐系统中协同过滤算法面临的数据稀疏问题以及用户相似性度量的不准确,提出了一种结合类别信息的协同过滤推荐算法。该算法利用用户评分数据计算用户之间对类别关注的相似性,并将用户对类别关注的相似性和用户评分相似性进行组合,得到用户综合相似性,从而提高了最近邻居搜索的准确度,缓解了数据稀疏性问题。实验结果表明,该方法能够有效地避免传统相似性度量方法存在的问题,使得数据稀疏性对最终推荐结果的负面影响变小,在一定程度上提高系统的推荐精度。     

基于改进深度卷积生成对抗网络的入侵检测方法研究

针对入侵检测系统因采用的网络攻击样本具有不平衡性而导致检测结果出现较大偏差的问题,文章提出一种将改进后的深度卷积生成对抗网络(DCGAN)与深度神经网络(DNN)相结合的入侵检测模型(DCGAN-DNN),深度卷积生成对抗网络能够通过学习已知攻击样本数据的内在特征分布生成新的攻击样本,并对深度卷积生成对抗网络中生成网络所用的线性整流(ReLU)激活函数作出改进,改善了均值偏移和神经元坏死的问题,提升了训练稳定性。使用CIC-IDS-2017数据集作为实验样本对模型进行评估,与传统的过采样方法相比DCGAN-DNN入侵检测模型对于未知攻击和少数攻击类型具有较高检测率。     

Personalized Recommendation Algorithm Based on Preference Features

A hybrid collaborative filtering algorithm based on the user preferences and item features is proposed.A thorough investigation of Collaborative Filtering （CF） techniques preceded the development of this algorithm.The proposed algorithm improved the user-item similarity approach by extracting the item feature and applying various item features＇ weight to the item to confirm different item features.User preferences for different item features were obtained by employing user evaluations of the items.It is expected that providing better recommendations according to preferences and features would improve the accuracy and efficiency of recommendations and also make it easier to deal with the data sparsity.In addition,it is expected that the potential semantics of the user evaluation model would be revealed.This would explain the recommendation results and increase accuracy.A portion of the MovieLens database was used to conduct a comparative experiment among the proposed algorithms,i.e.,the collaborative filtering algorithm based on the item and the collaborative filtering algorithm based on the item feature.The Mean Absolute Error （MAE） was utilized to conduct performance testing.The experimental results show that employing the proposed personalized recommendation algorithm based on the preference-feature would significantly improve the accuracy of evaluation predictions compared to two previous approaches.     

基于二分网络社团划分的推荐算法

传统的基于用户的协同过滤(User-based CF)推荐算法的推荐效率随着数据的不断增加而降低.本文在User-based CF算法中引入二分网络社团发现理论,提出一种基于二分网络社团划分的推荐算法(RACD).首先通过用户与项目之间的关系建立用户-项目二分网络,然后通过RACD对该网络进行社团划分,得到用户的社团信息,最后通过同一社团中的其他用户对目标用户进行项目的推荐.在经典网络数据集上的实验结果表明,RACD能够有效提高推荐系统实时推荐效率.