POI推荐发现显著的重要性在各种真实的应用程序中,尤其是在会见定位服务,例如,社交网络签到。在本文中,我们提出通过小说解决POI的推荐模型的动态张量,这是最早的胜利。为了进行及时的建议,我们预测POI利用基于快速完成算法低秩张量。特别是动态张量结构辅以快速低秩张量算法完成与更好的性能,从而达到预测的参数优化是通过pigeon-inspired启发式算法。简而言之,我们的POI建议通过动态张量方法可以利用签到数据的内在特征由于多模电流等特性分类,随后的类别,和时间信息以及季节变化都集成到模型中。大量实验结果不仅验证我们提出的方法的优越性,也意味着大规模的应用前景和实时POI推荐环境。gydF4y2Ba
移动推荐系统发挥了不可或缺的作用在人们的日常生活。例如,人们自然会把手机找餐馆吃饭,商店,和游乐园空闲时间。随着全球定位系统(GPS),基于位置的社交网络服务(LBSNs),例如,Foursquare, Facebook地点服务,谷歌的地方,等等,加强人们之间的关系。通过这些平台,人们可以很容易地访问信息的流行的兴趣点(POI)可能会迎合他们的喜好。因此,综合分析POIs通过上网登记数据可以推荐更准确,适合人们的需要。gydF4y2Ba
准确和及时的建议是一个理想的POI推荐系统的重要组成部分。例如,当用户离开火车站在夏夜,酒店和餐馆、酒吧和夜总会,而是应该建议由于常识,寻找地方安定下来是最重要的,尽管他或她是夜总会的国王或王后。这种情况可以简要描述图gydF4y2Ba
POI的推荐问题的草图。gydF4y2Ba
可信的POI建议严重依赖于用户签到数据。为了满足实时任务的性质,传统方法通常诉诸解决user-POI矩阵的稀疏矩阵分解(gydF4y2Ba
直观地说,如果一个模型处理数据和更高的维度,它可以挖掘更多的信息和相应的预测结果更加准确和可靠gydF4y2Ba
因此,有许多基于张量分解方法提出改善性能。程等人第一次连续添加时间戳的POI的建议。他们提出下一个个性化的POI推荐问题;构造入住张量和分解个性化的马尔可夫链(FBMC)是利用(gydF4y2Ba
尽管TA-FBMC的优越性,至少有两个缺点:gydF4y2Ba
因此,现有研究明确差距和潜在的应用程序可以被识别。gydF4y2Ba
在本文中,我们探讨缩小差距通过开发一个更精确的方法,即Prido (POI推荐通过动态张量),使充分利用多模签到数据以提高POI的性能的建议。具体来说,按照张量的成功应用领域的建议,我们想象一个动态张量模型POI的建议。在上面,我们也开发一个启发式的张量完井方法,即低秩张量的基础上完成的方法。与现有方法相比,Prido认为更多的类别特征水流模式,下一个分类模式,月模式,和时间模式的签到数据,并利用更先进的张量算法,有效的优化策略,完成更高的精度和效率。实证评估,我们进行广泛真实的实验数据,并比较该方法与一些先进的方法。实证结果证明Prido显著提高了整体性能相比竞争对手。gydF4y2Ba
我们建议与动态结构张量模型POI的建议,利用所有可用的功能方面,那就是,我们最好的知识,第一批尝试gydF4y2Ba
构造一个清晰张量来捕获用户的偏好之间的连续两个类别在不同的季节和不同的时间gydF4y2Ba
类别信息推荐利用低秩张量的快速完井方法,配备pigeon-inspired算法和优化参数gydF4y2Ba
该方法实际签到数据集上验证和演示提供显著的改善方案的效率和准确性gydF4y2Ba
作为一种特殊形式的项目建议,POI的建议,将上网登记数据转换成物理行为的建议,有助于学术和工业发展。因此,大量的方法用于处理POI推荐任务。gydF4y2Ba
协同过滤(CF)是用于处理的POI建议问题[gydF4y2Ba
最近,人们更加注重扩张的因素,以提高模型的解释力。基于贝叶斯网络、公园等人介绍了用户配置文件来评估用户配置文件之间的匹配和餐厅概要文件和输出推荐结果根据匹配分数(gydF4y2Ba
尽管神经网络的繁荣和成功的应用在许多领域,几乎没有进步POI推荐领域,签到数据的异构特性,转换的输入可能会增加模型的复杂性。在各种神经网络,复发性神经网络(RNN)已被证明比其他方法在建模顺序任意长度的数据隐藏的反复计算表征(gydF4y2Ba
近年来,张量,证明了高维矩阵扩张,有突出的优势,与其他方法相比而言,解释数据和多模(gydF4y2Ba
在本节中,阐述了动态张量模型,其次是引入张量算法完成个性化的张量,其次是pigeon-inspired参数优化过程。gydF4y2Ba
张量是详细的基本知识,以及动态张量模型设计然后提出了个性化推荐。gydF4y2Ba
张量是一个高维数据表示,表达式可以1-mode(向量)和2-mode(矩阵)。一个张量与gydF4y2Ba
入学考试由的逆转gydF4y2Ba
具体地说,张量展开的首要任务是降维,将其转化为一个矩阵。而不是抽样特征值简单地从一个又一个的订单,张量展开样品从不同的订单在一个交替的方式实现传输和混合在一个张量特征值不同的订单。例如,一个张量的gydF4y2Ba
两个张量的乘积相同的大小gydF4y2Ba
对于任何gydF4y2Ba
弗罗贝尼乌斯规范一个张量是用的gydF4y2Ba
张量流是由一系列的张量,用gydF4y2Ba
张量流的草图。gydF4y2Ba
素描的动态张量。gydF4y2Ba
自从Foursquare数据集具有时序特征,显然邻历史数据改善总体性能是至关重要的。结果,预测类别推荐可以转化为结构张量完成任务。gydF4y2Ba
我们的目标是提供特定用户POI建议在选定的时期,基于现有的数据。考虑到分类数据集只包含签到数据,通过比较FBMC [gydF4y2Ba
稳健是证明(gydF4y2Ba
一个张量与4路是用来构造类别数据,包括当前类别,类别,个月,时间。整个结构相应的转换gydF4y2Ba
四维张量的草图。gydF4y2Ba
此外,我们精心设计的动态张量如下。现有的分类数据集与缺失的数据构成gydF4y2Ba
在预测阶段,动态张量更新本身,让人耳目一新gydF4y2Ba
预测缺失的数据后,目前的类别数据完整性将得到改善;利用数据的数量和长度也会得到增强。gydF4y2Ba
简而言之,整个算法有关的结构动态张量完成封装在算法gydF4y2Ba
初始化gydF4y2Ba
首先,我们输入现有集gydF4y2Ba
到目前为止,我们还没有解释PIO的内在特征和FALRTC,这将在以下部分。gydF4y2Ba
一个张量完成算法实现快速动态张量完成了以应对POI推荐任务。gydF4y2Ba
目前的启发式方法,如塔克分解(gydF4y2Ba
塔克分解而言,张量gydF4y2Ba
这些方法需要数据结构转换。但随着这个过程,误差逐渐积累,因为伴随着不可避免的失真的原始数据集。gydF4y2Ba
与传统方法不同,我们专注于完成动态张量,低计算成本,快速收敛和高精度是必需的。因此,快速完成低秩张量算法,即FALRTC [gydF4y2Ba
为了提高收敛速度和解决张恍惚状态范数极小化问题,提出FALRTC。gydF4y2Ba
关于POI的建议,gydF4y2Ba
可以减少收敛速度gydF4y2Ba
完成优化算法应用于每个动态参数优化是发达国家在这一节中。gydF4y2Ba
我们主要利用pigeon-inspired优化(PIO)优化的参数动态张量方法,确定每一步的模式完成。介绍了(gydF4y2Ba
在第一阶段,鸽子可以简要幅地形图的头部通过磁感。他们把太阳罗盘的高度修改飞行路径。接近目标后,依赖太阳下降。gydF4y2Ba
在第二阶段,当接近目的地,鸽子需要更多关注具有里程碑意义。当发现熟悉的建筑,他们将飞直的目标。否则,他们将遵循领导人熟悉的地标。gydF4y2Ba
同样,在一开始,PIO集初始位置gydF4y2Ba
在第二阶段,具有里程碑意义的运营商利用鸽子比较运算符和目的地。如果走好,鸽子飞直目标。每一次迭代后,一半的鸽子远离目的地可能会被淘汰。gydF4y2Ba
整个两级操作中描述的算法gydF4y2Ba
初始化gydF4y2Ba
计算每个鸽子的速度gydF4y2Ba
更新每个鸽子的位置gydF4y2Ba
计算具有里程碑意义的gydF4y2Ba
更新gydF4y2Ba
计算位置gydF4y2Ba
PIO应用优化参数动态张量的每一步,每一块拥有更多的解释力和典型的具体采样间隔。例如,当模型是利用推荐7月位置分类,参数训练块从2月到7月的PIO显然胜过从1月到6月。gydF4y2Ba
在本节中,实验结果报告,紧随其后的是深入分析。gydF4y2Ba
我们利用Foursquare,gydF4y2Ba
我们利用签到数据在纽约和洛杉矶从2010年1月到2011年6月,包含用户的信息,位置、类别,和技巧。描述在表的统计数据gydF4y2Ba
数据统计。gydF4y2Ba
| 城市gydF4y2Ba | 用户gydF4y2Ba | 位置gydF4y2Ba | 类别gydF4y2Ba | 提示gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 纽约gydF4y2Ba | 2581年gydF4y2Ba | 206416年gydF4y2Ba | 249年gydF4y2Ba | 166530年gydF4y2Ba |
| 洛杉矶gydF4y2Ba | 1604年gydF4y2Ba | 215614年gydF4y2Ba | 249年gydF4y2Ba | 109526年gydF4y2Ba |
我们的目标是向用户推荐合适的类别,和一个头n个推荐列表分类。一旦用户在显示列表中选择至少一个项目,建议将被认为是成功的。具体地说,如果我们的推荐类别相交与用户的真实头n个列表,预测被认为是正确的:gydF4y2Ba
我们实验比较张量completion-based MF法与矩阵分解模型,及,FBMC和张量分解模型CD, TD TA-FBMC, TAD-FMPC,细节如表所示gydF4y2Ba
模型的比较。gydF4y2Ba
| 模型gydF4y2Ba | 规模gydF4y2Ba | 描述gydF4y2Ba |
|---|---|---|
| 矩阵分解(MF)gydF4y2Ba |
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曼氏金融广泛用于CF,通常设置为基准。gydF4y2Ba |
| 概率矩阵分解(及)gydF4y2Ba |
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及在推荐领域是一个传统的模型。gydF4y2Ba |
| 映像个性化的马尔可夫链(FBMC)gydF4y2Ba |
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FBMC正式用户的偏好作为个性化的马尔可夫链。gydF4y2Ba |
| 塔克分解(TD)gydF4y2Ba |
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TD将高维张量转换成核心张量与相对每个维度的矩阵。gydF4y2Ba |
| 规范polyadic分解(CD)gydF4y2Ba |
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CD将高维张量转换成多个线性方程的复杂性。gydF4y2Ba |
| Time-aware FBMC (TA-FBMC)gydF4y2Ba |
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TA-FBMC装备FBMC的时间因素。gydF4y2Ba |
| Time-aware衰变FBMC (TAD-FMPC)gydF4y2Ba |
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TAD-FMPC TA-FBMC概率随时间的衰减。gydF4y2Ba |
| 静态prido (s-Prido)gydF4y2Ba |
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从Prido s-Prido删除动态张量结构。gydF4y2Ba |
所有的实验都是在MATLAB中实现2013,所有的测试进行电脑与英特尔酷睿2 2.67 GHz和4 GB RAM。表gydF4y2Ba
在纽约的结果比较。gydF4y2Ba
| 矩阵分解gydF4y2Ba | 张量分解gydF4y2Ba | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 指标gydF4y2Ba | 曼氏金融gydF4y2Ba | 及gydF4y2Ba | FBMCgydF4y2Ba | CDgydF4y2Ba | 道明gydF4y2Ba | TA-FBMCgydF4y2Ba | TAD-FMPCgydF4y2Ba | s-PridogydF4y2Ba | PridogydF4y2Ba |
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0.0016gydF4y2Ba | 0.0060gydF4y2Ba | 0.0310gydF4y2Ba | 0.0767gydF4y2Ba | 0.0921gydF4y2Ba | 0.0747gydF4y2Ba | 0.1230gydF4y2Ba | 0.1022gydF4y2Ba | 0.1310gydF4y2Ba |
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0.0197gydF4y2Ba | 0.0283gydF4y2Ba | 0.1063gydF4y2Ba | 0.2221gydF4y2Ba | 0.2642gydF4y2Ba | 0.2298gydF4y2Ba | 0.2996gydF4y2Ba | 0.2454gydF4y2Ba | 0.3201gydF4y2Ba |
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0.0444gydF4y2Ba | 0.0571gydF4y2Ba | 0.1700gydF4y2Ba | 0.3249gydF4y2Ba | 0.3863gydF4y2Ba | 0.3397gydF4y2Ba | 0.4136gydF4y2Ba | 0.3768gydF4y2Ba | 0.4234gydF4y2Ba |
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0.0822gydF4y2Ba | 0.1160gydF4y2Ba | 0.2699gydF4y2Ba | 0.4829gydF4y2Ba | 0.5357gydF4y2Ba | 0.4801gydF4y2Ba | 0.5615gydF4y2Ba | 0.5387gydF4y2Ba | 0.5911gydF4y2Ba |
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0.2744gydF4y2Ba | 0.2843gydF4y2Ba | 0.4893gydF4y2Ba | 0.7195gydF4y2Ba | 0.7552gydF4y2Ba | 0.7130gydF4y2Ba | 0.7699gydF4y2Ba | 0.7488gydF4y2Ba | 0.7824gydF4y2Ba |
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0.5053gydF4y2Ba | 0.5127gydF4y2Ba | 0.7280gydF4y2Ba | 0.8887gydF4y2Ba | 0.9040gydF4y2Ba | 0.8812gydF4y2Ba | 0.8965gydF4y2Ba | 0.8876gydF4y2Ba | 0.9010gydF4y2Ba |
结果比较在洛杉矶。gydF4y2Ba
| 矩阵分解gydF4y2Ba | 张量分解gydF4y2Ba | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 指标gydF4y2Ba | 曼氏金融gydF4y2Ba | 及gydF4y2Ba | FBMCgydF4y2Ba | CDgydF4y2Ba | 道明gydF4y2Ba | TA-FBMCgydF4y2Ba | TAD-FMPCgydF4y2Ba | s-PridogydF4y2Ba | PridogydF4y2Ba |
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0.0433gydF4y2Ba | 0.0057gydF4y2Ba | 0.0477gydF4y2Ba | 0.0677gydF4y2Ba | 0.0964gydF4y2Ba | 0.0928gydF4y2Ba | 0.1519gydF4y2Ba | 0.1252gydF4y2Ba | 0.1672gydF4y2Ba |
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0.1142gydF4y2Ba | 0.0336gydF4y2Ba | 0.1351gydF4y2Ba | 0.2270gydF4y2Ba | 0.2695gydF4y2Ba | 0.2580gydF4y2Ba | 0.3250gydF4y2Ba | 0.2742gydF4y2Ba | 0.3425gydF4y2Ba |
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0.1734gydF4y2Ba | 0.0666gydF4y2Ba | 0.1992gydF4y2Ba | 0.3216gydF4y2Ba | 0.3957gydF4y2Ba | 0.3610gydF4y2Ba | 0.4382gydF4y2Ba | 0.3923gydF4y2Ba | 0.4594gydF4y2Ba |
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0.2863gydF4y2Ba | 0.1305gydF4y2Ba | 0.3023gydF4y2Ba | 0.4920gydF4y2Ba | 0.5477gydF4y2Ba | 0.4974gydF4y2Ba | 0.5756gydF4y2Ba | 0.5523gydF4y2Ba | 0.6092gydF4y2Ba |
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0.4486gydF4y2Ba | 0.2949gydF4y2Ba | 0.5088gydF4y2Ba | 0.7242gydF4y2Ba | 0.7588gydF4y2Ba | 0.7262gydF4y2Ba | 0.7753gydF4y2Ba | 0.7598gydF4y2Ba | 0.7973gydF4y2Ba |
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0.5834gydF4y2Ba | 0.5389gydF4y2Ba | 0.7412gydF4y2Ba | 0.8920gydF4y2Ba | 0.9027gydF4y2Ba | 0.8839gydF4y2Ba | 0.8971gydF4y2Ba | 0.8856gydF4y2Ba | 0.8993gydF4y2Ba |
作为表gydF4y2Ba
素描的分类预测。纽约(a)。洛杉矶(b)。gydF4y2Ba
总体来说,各种传统的矩阵分解模型与张量分解模型相比,表现相对较差。在准确性方面,即使是最好的方法利用矩阵分解(FBMC)达到一半的价值最差的一个利用张量分解(TA-FBMC)。的原因可以归因于这样一个事实:矩阵是进行张量从本质上讲,这意味着至少两个维度不能参与结构的信息,无论利用分解方法,缺少尺寸不可避免地会限制潜在的准确性。因此,进一步发展POI建议必须依靠张量分解。gydF4y2Ba
至于张量该方法之间的比较,CD和TD,作为最早的解决方案,他们的实用算术操作成本更多的运行时间和他们还执行细粒度预测的严重任务。尽管TD获得最好的性能gydF4y2Ba
此外,s-Prido优于TA-FBMC约3%,这表明,我们的四维张量结构是有效的。尽管在个性化推荐用户因素,人们喜欢做受欢迎的事情,因此,引入用户的签到数据比分开更合理的分析。添加了月维度,不同季节的影响在模型中可以表达。然而,TAD-FMPC失败s-Prido所有指标由于静态结构不能暴露不同时间的重量,在英超数据有相同的影响作为推荐最近的数据。为了解决这个问题,TAD-FMPC采用三种不同类型的衰变时间因素的概率。然而,这种方法忽略了各种不同的季节。由于邻接的季节,秋天是用户的行为类似于夏天,而它与春天几乎没有相关性。因此,签到数据在不同季节不应该仅仅体现在相同的方程。基于这样的考虑,我们建议Prido,相邻的季节动态张量数据被放入一个块。从表中可以看出,Prido改善结果与TAD-FMPC相比下降了2%。gydF4y2Ba
在本文中,一种新的动态启发式低秩张量的张量方法的基础上,完成快速完成算法解决POI推荐任务。快速完成低秩张量(FALRTC)杠杆作为原始动态张量结构的补充,以提高性能的预测。Prido能够捕获的内在特性签到数据由于多模的特征如当前类别,类别,和时间信息以及季节变化都集成在模型中。实验结果不仅验证我们提出的方法的优越性,也表明存在潜在应用机会POI推荐环境在一个动态范围大。gydF4y2Ba
支持本研究使用的数据是可用的gydF4y2Ba
作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba
这部分工作是由国家自然科学基金委批准号。61872446,71690233,71331008。gydF4y2Ba