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亲身实战Python版推荐系统入门级—理论篇(下),助你8月更文挑战!

人工智能

引言:

在上一篇博文中,我们揭开了推荐系统的理论面纱,探讨了其基本原理和应用领域。现在,让我们跳入代码的海洋,亲身实践Python版的推荐系统,并深入剖析矩阵分解和评估指标。

代码实践:

让我们以上一篇博文的理论基础为跳板,用代码实现它的核心概念:

# 导入必要的库
import numpy as np
import pandas as pd

# 创建用户-物品评分矩阵
user_item_ratings = pd.DataFrame({
    'user_id': [1, 1, 2, 2, 3, 3],
    'item_id': ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'],
    'rating': [4, 3, 5, 2, 3, 1]
})

# 计算用户相似度矩阵
user_similarity_matrix = cosine_similarity(user_item_ratings.pivot(index='user_id', columns='item_id', values='rating'))

矩阵分解:

矩阵分解是一种强大的降维技术,广泛应用于推荐系统中。它将用户-物品评分矩阵分解成两个较低维的矩阵,分别表示用户的潜在特征和物品的潜在特征。通过将这两个矩阵相乘,我们可以预测用户对未评分物品的评分。

Python中使用矩阵分解:

# 导入矩阵分解库
from sklearn.decomposition import TruncatedSVD

# 初始化矩阵分解器
svd = TruncatedSVD(n_components=2)

# 对用户-物品评分矩阵进行分解
user_features, item_features, _ = svd.fit_transform(user_item_ratings.pivot(index='user_id', columns='item_id', values='rating'))

评估指标:

为了衡量推荐系统的性能,我们需要使用评估指标来量化其准确性和相关性。常用的评估指标包括:

  • 均方根误差(RMSE): 衡量预测评分与实际评分之间的差异。
  • 准确率(Precision): 衡量推荐物品中与用户相关物品的比例。
  • 召回率(Recall): 衡量用户相关物品中被推荐物品的比例。

Python中使用评估指标:

# 导入评估指标库
from sklearn.metrics import mean_squared_error, precision_score, recall_score

# 计算RMSE
rmse = mean_squared_error(user_item_ratings['rating'], predicted_ratings)

# 计算准确率
precision = precision_score(user_item_ratings['rating'], predicted_ratings)

# 计算召回率
recall = recall_score(user_item_ratings['rating'], predicted_ratings)

结论:

通过使用Python实现推荐系统的基本原理、探索矩阵分解并评估其性能,我们踏入了推荐系统领域的实践大门。在后续博文中,我们将进一步探讨推荐系统的实际应用和更高级的技术,助力你的8月更文挑战!