推薦系統 (一)推薦系統評測

2021-10-03 12:24:55 字數 3055 閱讀 9562

2、評測指標

(3)覆蓋率

(4)多樣性

(5)新穎性

(6)驚喜度

(7)信任度

(8)實時性

(9)健壯性

乙個完整的推薦系統一般需要使用者、物品提供者和提供推薦系統的**三個參與方。

**準確度是推薦系統領域的重要質變,但是準確的**並不代表好的推薦(因為使用者可能不管你推不推薦都會購買,失去了推薦的意義)。

通過日誌系統獲得使用者行為資料,然後進行訓練和測試。

在上線測試前,需要一些真實使用者在需要測試的推薦系統上完成一些任務,觀察和記錄他們的行為,並讓他們回答一些問題。

缺點:成本很高;雙盲實驗的設計很困難;測試環境和真實環境下的行為可能有差異。

離線實驗的優化目標:最大化**準確度,使得覆蓋率》a,多樣性》b,新穎性》c,其中a、b、c的取值應該視不同的應用而定。

可以通過離線實驗計算。實際操作過程中,推薦系統可能更偏向於對使用者進行topn的推薦。

① 評分**

根據使用者對物品的歷史評分學習使用者的興趣模型,並**使用者在將來看到乙個物品的評分。

評分**的**準確度一般通過均方根誤差rmse和平均絕對誤差mae計算。

對於測試集中的乙個使用者u和物品i,令rui是使用者u對物品i的實際評分,那麼rui

^\hat}

rui​^​

r ms

e=∑u

,i∈t

(rui

−rui

^)∣t

∣rmse = \frac - \hat})}}}

rmse=∣

t∣∑u

,i∈t

​(ru

i​−r

ui​^

​)​​ma

e=∑u

,i∈t

∣rui

−rui

^∣∣t

∣mae = \frac - \hat}|}}

mae=∣t

∣∑u,

i∈t​

∣rui

​−ru

i​^​

∣​優缺點:rmse加大了對**不准的使用者物品評分的懲罰(平方的懲罰),因而對系統的評測更加苛刻。如果評分系統是基於整數建立的,那麼對**結果取整會降低mae的誤差。

② topn推薦

topn的**準確率一般通過準確率(precision)/召回率(recall)度量。

r ec

all=

∑u∈u

∣r(u

)∩t(

u)∣∑

u∈ut

(u

)recall = \frac}}

recall

=∑u∈

u​t(

u)∑u

∈u​∣

r(u)

∩t(u

)∣​

p re

cisi

on=∑

u∈u∣

r(u)

∩t(u

)∣∑u

∈ur(

u)

precision = \frac}}

precis

ion=

∑u∈u

​r(u

)∑u∈

u​∣r

(u)∩

t(u)

∣​一般會選取不同推薦列表的長度n,計算出一組準確率/召回率,然後畫出準確率/召回率曲線。

覆蓋率描述乙個推薦系統對物品長尾(非主流物品)的發掘能力。

多樣性描述了推薦列表中物品兩類之間的不相似性。假設s(i,j)∈[0,1]定義了物品i和j之間的相似度,那麼使用者u的推薦列表r(u)的多樣性定義為:

d iv

ersi

ty=1

−∑i,

j∈r(

u),i

≠js(

i,j)

12∣r

(u)∣

(r(u

)∣−1

)diversity = 1 - \frac{}s(i,j)}|r(u)|(r(u)|-1)}

divers

ity=

1−21

​∣r(

u)∣(

r(u)

∣−1)

∑i,j

∈r(u

),i

​=j​

s(i,

j)​

d iv

ersi

ty=1

∣u∣∑

u∈ud

iver

sity

(r(u

))

diversity = \frac\sum_

divers

ity=

∣u∣1

​u∈u

∑​di

vers

ity(

r(u)

)一般認為推薦的內容要符合使用者偏好多樣性分布。

評測新穎性最簡單的方法是利用推薦結果的平均流行度,但是要準確地統計還需要做使用者調查。

如果推薦結果和使用者的歷史興趣不相似,但卻讓使用者覺得滿意,那麼驚喜度很高;而推薦的新穎性僅僅取決於使用者是否聽說過這個推薦結果。

參考**:

yuan cao zhang、diarmuid ó séaghdha、daniele quercia和 tamas jambor的「auralist: introducing serendipity into music recommendation.」。

tomoko murakami、koichiro. mori和ryohei orihara的「 metrics for evaluating the serendipity of recommendation lists」。

需要實時地更新推薦列表來滿足使用者新的行為變化;能夠將新加入系統的物品推薦給使用者(推薦系統處理物品冷啟動的能力)。

衡量乙個推薦系統抗擊作弊的能力。主要利用模擬攻擊,向資料集注入雜訊,對比注入雜訊前後的推薦列表的差別。在實際系統中,提高系統健壯性的方法:①選擇健壯性高的演算法;②設計推薦系統時盡量使用代價較高的使用者行為;③在使用資料前,進行攻擊檢測,對資料進行清理。

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