1.一种基于时空图的会话推荐方法,其特征在于:
基于所有用户会话序列,构建不同时间下的物品图网络G={G1,G2,G3,...,Gt},并离线存储所有时间t下在图网络Gt中每个节点的邻居节点Bt(j),令:Gt=(Vt,Et)
其中,Vt表示平台中在时间t之前物品的集合,Et表示在时间t之前物品和物品之间的转移关系,Gt是有向图;
根据用户当前会话,构建时空图GST,令:
其中,为目标用户ui在当前时间t的会话列表, 为时间序列信息,节点在当前物品图Gt的邻域是空间结构信息,将时间序列信息和空间信息结合起来,共同构成时空图GST;
根据用户当前会话的时空图,建立用户短期兴趣
it=σ(Wixt+Uiht-1+bi)
ft=σ(Wfxt+Ufht-1+bf)
ot=σ(Woxt+Uoht-1+bo)
ct=ittanh(Wcxt+Ucht-1+bc)+ftct-1其中,最后一层隐藏状态ht的输出就是用户的短期兴趣 该结构采用了平行的循环神经网络结构,xt是当前层的节点输入,Wi、Ui、Wf、Uf、Wo和Uo分别是控制输入门it、遗忘门ft和输出门ot的参数;同理,Wi*、 和 分别是控制平行的输入门 遗忘门 和输出门 的参数;σ为sigmoid函数;所有这些参数和输入:隐层状态ht-1、当前输入xt以及节点xt的空间信息gt共同参与计算,来输出结果ht;根据会话中物品序列,获得用户会话表征;目标用户ui的某一会话 的向量表征 为:其中,Q是物品的向量矩阵,由模型学习而得,Q(:,si)代表出现在会话si中所有的物品向量;长短期记忆网络LSTM是一种循环神经网络方法;
根据用户最近会话表征序列,建立用户长期兴趣 令:
其中,函数f代表一个非线性转化, 为从时空图得到的用户短期兴趣,S(i)为用户ui最近的会话列表;函数f使用注意力机制来实现,具体为:其中, 为目标用户ui的短期兴趣表征, 为目标用户ui的第j个会话 表征,参数和参数 控制每个会话向量的权重,d代表会话向量的维度;
合并用户短期和长期兴趣,获得用户ui最终兴趣gi:其中, 和 分别为用户ui的短期和长期兴趣,为向量拼接操作,W是线性转化矩阵;
根据用户最终兴趣和物品向量表征,推荐物品;将物品vj的向量qj乘以用户兴趣向量,再应用softmax函数计算出物品vj的分数:其中,g代表用户的兴趣向量,代表物品vj成为下一个交互物品的可能性;同时根据的对数似然函数值,计算损失函数:其中,yj代表vj的one-hot编码, 函数用梯度下降法来最优化。
2.根据权利要求1所述的一种基于时空图的会话推荐方法,其中,所述空间信息gt的计算方法为:k
其中,W 是图参数,σ为sigmoid函数;k代表在图网络G中的搜索深度, 代表节点vj在k层的向量表征,最后一层的向量表征也就是空间信息g;B(j)为物品图网络G中当前时间下物品vj的邻居集合。
3.根据权利要求2所述的一种基于时空图的会话推荐方法,其中,所述AGGREGATEk函数采用的是最大池化(max-pooling)方法:其中,σ为sigmoid函数,max代表元素级别的max操作,可以有效捕捉邻居的各个维度属性;B(j)为物品图网络G中当前时间下物品vj的邻居集合,模型参数Wpool和b分别控制邻居节点的权重和偏置。