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专利号: 2020103096872
申请人: 重庆大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-03-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于神经网络和地理影响的兴趣点推荐方法,其特征在于,包括如下步骤:S101:获取用户的历史签到数据,每条签到数据由用户ID、位置ID、时间戳、位置经纬度构成;

S102:分别以双通道的神经网络的形式,对用户向量ui和位置向量lj进行降维,最终使得用户和位置处于同一维度的向量空间;

S103:将降维后的用户向量xi和位置向量yj传入联合神经网络计算zij同时结合它们内积的结果,得到联合神经网络的预测输出Unionij,该联合神经网络的预测输出Unionij为用户对位置的潜在偏好;

所述联合神经网络通式如公式(2.3):

所述联合神经网络一共具有M层,第一层为输入层,x和y分别为输入向量,wk和bk分别是第k层的权重系数和偏置系数,k=2,3,...M;

包括如下步骤:

1)将两个降维向量降维后的用户向量xi和降维后的位置向量yj进行拼接,即然后基于神经网络通用公式Layk=f(wkLayk‑1+bk),k=2,3,...M传入具有M层的联合神经网络;

其中,Layk是第k层神经网络;

所述联合神经网络的激活函数f采用的是sigmoid函数;该联合神经网络得到的联合值zij如公式(2.1):其中,Z代表的是联合神经网络的标识符,和分别为是联合神经网络中第t层的权重系数和偏置系数,t=2,3,...M;

2)将联合值与内积值基于公式(2.2)求平均得到最终输出Unionij;

S104:基于均方损失函数,采用梯度下降算法,对所有的神经网络层进行训练并不断更新未知参数;

包括如下步骤:所述均方损失函数如公式(3.1):

其中,R‑是随机负采样的结果,即用户未曾访问过的位置,R+为已经存在的正例,即用户已经访问过的位置,B是训练过程中设置的样本数量,Rij为用户i在位置j上的真实访问值;

S105:基于全体签到数据中的每相邻两点之间的地理距离,采用幂律分布来模拟用户访问下一个位置的距离可能性Pro(lj|Lu),并根据Pro(lj|Lu)的大小进行排序,产生长度为K的推荐列表,以此生成推荐列表Recu输出;

包括如下步骤:a)定义距离的幂律分布概率为公式(4.1):Pro(lj|lp)=a×(dis(lj,lp))b (4.1);

其中,lj和lp为用户真实的签到数据集中相邻的两个签到位置,a和b分别为幂律分布的参数;

为求解未知参数,将其转化为线性模型参见公式(4.2):log  Pro=log  a+b  log  dis(lj,lp)  (4.2);

公式(4.2)可转化表示为公式(4.3):

δ(C,ω)=a′+b  logω  (4.3);

其中,ω是参数集合,a′是log  a,C代表dis(lj,lp);

b)基于目标函数(4.4)采用梯度下降的方式对参数进行更新,D是使用的真实数据集,t(C)是根据D导出的真实距离概率的Log值,t(C)=Pro(lj|Lu):其中,控制正则项的权重。2.如权利要求1所述的基于神经网络和地理影响的兴趣点推荐方法,其特征在于,还包括S106:将地理距离的影响融合到用户对位置的偏好预测中,计算用户访问位置的最终分数根据的大小进行排序,产生长度为K的推荐列表,以此生成推荐列表Rec′u输出。

3.如权利要求1或2所述的基于神经网络和地理影响的兴趣点推荐方法,其特征在于,所述S102对用户向量ui和位置向量lj进行降维的方法为:基于神经网络通用公式(1.1)和通用公式(1.2)搭建具有N层的降维神经网络:Lay1=uior  lj  (1.1)Layk=f(wkLayk‑1+bk),k=2,3,...N  (1.2)其中,Layk是第k层神经网络,wk是第k层的权重系数,bk是第k层的偏置系数;

该降维神经网络的激活函数f采用的是sigmoid函数经过降维后,用户向量和位置向量分别是

和U和L作为标识符来区分面向用户的降维网络和面向位置的降维网络,和指的是用户降维网络中第t层的权重系数和偏置系数,t=2,3,...N,和指的是位置降维网络中第t层的权重系数和偏置系数t=2,3,...N。

4.如权利要求2所述的基于神经网络和地理影响的兴趣点推荐方法,其特征在于,所述S106将地理距离的影响融合到用户对位置的偏好预测中的方法为:基于公式(5.1)将地理影响融入到神经网络的结果中去,以计算最终的预测值;

其中,α是权重系数,α∈[0,1]。