針對國內外推薦系統(tǒng)技術熱點問題,作者在推薦系統(tǒng)、深度學習學科領域基礎理論方面
從事多年深入探索研究,借鑒國內外已有資料和前人成果,經過分析論證,收集大量專
家學者近年來有關深度學習推薦系統(tǒng)前沿問題的論壇、講座和報告等展開研究,圍繞基
于內容和知識的推薦、混合推薦、深度學習、基于深度學習的推薦以及輔助學習的推薦
等五個方面的基本概念、研究現狀、主要研究問題、待解決的問題以及未來的發(fā)展趨勢
等,以形成支持新一代推薦系統(tǒng)技術的一些新思路。其目的是增進社會各界對基于深度
學習的推薦這一新一代推薦技術發(fā)展情況和應用前景的深入體驗和更加全面的認識,進
而推進推薦系統(tǒng)技術發(fā)展和完善。
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主持國家自然科學基金項目兩項,遼寧省教育廳科學研究經費項目、遼寧省科技廳自然科學基金一般項目、錦州市科協(xié)科技創(chuàng)新智庫項目等多項。
獲得遼寧省自然科學學術成果二等獎1項,錦州市科技進步一等獎1項、錦州市自然科學學術成果二等獎3項、三等獎3項。
目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 什么是推薦系統(tǒng) 1
1.2 推薦系統(tǒng)的發(fā)展歷史 2
1.3 推薦算法分類 5
1.3.1 基于內容的推薦算法 5
1.3.2 基于協(xié)同過濾的推薦算法 6
1.3.3 混合推薦算法 9
1.4 推薦系統(tǒng)應用 11
1.5 推薦系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn) 13
第2章 基于內容和知識的推薦 18
2.1 基于語義的推薦 18
2.1.1 語義網基本概念 18
2.1.2 資源描述框架 19
2.1.3 本體描述語言 21
2.1.4 本體語義推理 23
2.1.5 隱語義推薦 25
2.2 基于內容的推薦 30
2.2.1 item representation 31
2.2.2 profile learning 32
2.2.3 recommendation generation 34
2.3 基于約束的推薦 35
2.3.1 基本概念 35
2.3.2 會話式推薦系統(tǒng)的交互過程 38
2.3.3 實際應用經驗 38
2.3.4 未來的研究方向 39
2.4 基于效用的推薦 40
2.4.1 基本概念 40
2.4.2 個性化推薦的影響因素 40
2.4.3 基于效用的個性化推薦的實現 42
2.4.4 其他研究方法 44
第3章 協(xié)同過濾 46
3.1 協(xié)同過濾簡介 46
3.1.1 基本思想 47
3.1.2 算法分類 48
3.1.3 一般流程 48
3.2 基于鄰域的協(xié)同過濾 51
3.2.1 基于用戶的協(xié)同過濾 51
3.2.2 基于項目的協(xié)同過濾 56
3.3 基于模型的協(xié)同過濾 68
3.3.1 基于關聯規(guī)則的協(xié)同過濾 68
3.3.2 基于矩陣分解的協(xié)同過濾 76
第4章 混合推薦系統(tǒng) 88
4.1 混合推薦系統(tǒng)分類 88
4.1.1 混合推薦系統(tǒng)的價值 88
4.1.2 混合推薦系統(tǒng)的實現方案 89
4.1.3 對混合推薦系統(tǒng)的思考 93
4.2 基于情景感知的推薦 95
4.2.1 情景信息的表征性方法 96
4.2.2 基于情景感知的用戶興趣模型 97
4.2.3 高級情景獲取 101
4.2.4 情景前過濾 102
4.2.5 情景后過濾 103
4.2.6 情景建模 103
4.3 基于時空信息的推薦 104
4.3.1 路線推薦 106
4.3.2 連續(xù)興趣點推薦 106
4.3.3 融合時空信息的連續(xù)興趣點推薦 107
4.3.4 停留點的檢測 109
4.3.5 相似度計算 112
4.3.6 時間序列建模 113
4.4 基于異質信息網絡的推薦 115
4.4.1 異質信息網絡 115
4.4.2 基于異質信息網絡的推薦算法 116
4.4.3 帶權元路徑中的相似性度量 117
4.4.4 基于異質信息網絡的矩陣分解 119
4.4.5 非對稱的異質信息網絡推薦算法 120
第5章 深度學習 123
5.1 神經網絡 124
5.1.1 人腦神經網絡 124
5.1.2 人工神經網絡 125
5.1.3 神經網絡發(fā)展歷史 129
5.2 前饋神經網絡 129
5.2.1 前饋神經網絡介紹 129
5.2.2 反向傳播算法 131
5.2.3 隨機梯度下降法 133
5.2.4 優(yōu)化算法 134
5.2.5 權重初始值的合理設置 138
5.3 自編碼器 139
5.3.1 稀疏自編碼器 140
5.3.2 降噪自編碼器 141
5.3.3 堆疊自編碼器 142
5.4 深度信念網絡 143
5.4.1 玻爾茲曼機 143
5.4.2 受限玻爾茲曼機 145
5.4.3 深度信念網絡概述 148
5.5 深度生成模型 150
5.5.1 變分自編碼 151
5.5.2 對抗網絡的生成 155
5.6 卷積神經網絡 157
5.6.1 卷積的意義 157
5.6.2 卷積神經網絡組成 158
5.6.3 卷積神經網絡特點 159
5.6.4 卷積神經網絡架構 160
5.7 循環(huán)神經網絡 164
5.7.1 簡單循環(huán)神經網絡 165
5.7.2 基于門控的循環(huán)神經網絡 167
5.7.3 深層循環(huán)神經網絡 170
5.8 圖神經網絡 171
5.8.1 圖結構 171
5.8.2 圖神經網絡的分類 172
5.9 強化學習 176
5.9.1 強化學習介紹 176
5.9.2 基于值函數的學習方法 183
5.9.3 基于策略函數的學習方法 188
第6章 基于深度學習的推薦系統(tǒng)應用 190
6.1 深度學習在基于內容的推薦系統(tǒng)中的應用 190
6.1.1 基于多層感知機的方法 191
6.1.2 基于卷積神經網絡的方法 192
6.1.3 基于循環(huán)神經網絡的方法 195
6.1.4 基于深度信念網絡的方法 197
6.2 深度學習在協(xié)同過濾中的應用 197
6.2.1 基于自編碼器的協(xié)同過濾算法 198
6.2.2 基于受限玻爾茲曼機的協(xié)同過濾算法 199
6.2.3 基于循環(huán)神經網絡的協(xié)同過濾算法 201
6.2.4 基于生成對抗網絡的協(xié)同過濾算法 203
6.2.5 基于其他深度學習模型的協(xié)同過濾算法 204
6.3 基于圖神經網絡的推薦系統(tǒng)的應用 205
6.3.1 推薦系統(tǒng)概述 205
6.3.2 圖神經網絡技術 206
6.3.3 基于圖神經網絡的社交推薦研究 206
6.3.4 基于圖神經網絡的二部圖推薦研究 209
6.3.5 基于知識圖譜的推薦研究 211
6.3.6 基于圖神經網絡的序列推薦研究 213
6.4 深度學習在混合推薦系統(tǒng)中的應用 215
6.5 基于深度強化學習的推薦系統(tǒng) 219
6.5.1 靜態(tài)場景下的強化推薦算法 220
6.5.2 動態(tài)場景下的強化推薦算法 222
6.6 基于深度學習的推薦研究發(fā)展趨勢 223
第7章 輔助學習的推薦系統(tǒng) 228
7.1 輔助學習簡介 228
7.2 國內個性化推薦主要成就 230
7.3 基于協(xié)同過濾的學習資源個性化推薦 231
7.3.1 相關概念 231
7.3.2 實現步驟 232
7.3.3 個性化推薦特點 234
7.4 課程推薦系統(tǒng) 235
7.4.1 實現步驟 236
7.4.2 課程推薦的特點 236
7.5 評估推薦系統(tǒng)對教育的影響 238
7.6 輔助學習推薦系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn) 242
參考文獻 244