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专利号: 2022107212496
申请人: 杭州电子科技大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、数据采集

获取一定时间内多个用户得音乐收听记录H ={ H 1 , … , H u , … , H U } ,偏好与音乐特征之间的相关性,正式定义为:其中σ是带泄漏的ReLU激活函数,而是可学习的向量参数,d″是隐藏层大小,||是向量之间的拼接,此外,和是用户u和音乐mi在行为视角中的隐藏表示,定义为其中和是可学习的参数,tanh( )是双曲正切激活函数,

从HMG中以用户的会话视角上的兴趣表征方法如下:将用户u在HMG上的会话邻居进行聚合得到用户兴趣表示,即对于用户节点vu和她/他的k′个会话邻居{s0,s1,…,sk′‑1},会话视角的用户兴趣表示定义为:其中,其中上标s表示会话视图,是u的会话si的嵌入,是会话si和用户u之间的注意力权重,正式定义为:其中是u和她/他的会话邻居si之间的边的权重,是u和si之间的会话得分,表示用户全局偏好和会话偏好之间的相关性,和是可学习的参数,和是用户u和会话si的隐藏表示;

S33、音乐特征建模:首先从HMG中以音乐的属性视角、交互视角、转移视角和上下文视角学习音乐的特征表示,然后将四个视角的特征表示进行融合,得到音乐的综合特征表示vm;

S4、用户短期兴趣建模

从用户的最近的音乐收听行为中推断她/他的短期兴趣偏好;S5、音乐推荐基于用户的长期、短期和动态三种兴趣偏好进行推荐。

2.根据权利要求1所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S1中还包括数据处理,每个用户的音乐收听记录根据时间戳划分为不同的会话,其中间隔时间超过一定阈值的音乐播放记录会被划分到两个会话中,将用户u的播放记录被划分为n个会话,此外,音乐和用户的内容特征词的集合表示为F。

3.根据权利要求1所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S32中,用户的综合兴趣表征vu方法如下:用户的综合兴趣表征建模为三个视角中学到的用户兴趣,定义为:

其中和分别是u在档案视角、行为视角和会话视角的兴趣表示,和是三个视角的权重,通过注意力机制计算的,视角x(p、b或者s)的权重定义为:其中,qu∈Rd″、和是可学习参数,d″是隐藏层的大小,是用户u在视角x下的兴趣表示。

4.根据权利要求1所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S33中,从HMG中以音乐的属性视角学习音乐的特征表示:将音乐m内容特征中的l ′个特征词{f 1 ,f 2 ,… ,f l ′}转换为相应的词嵌入矩阵小,||是向量之间的拼接,此外,和是m和uj在交互视角中的隐藏表示,和是可学习的参数,tanh( )是双曲正切激活函数;

从HMG中以音乐的转移视角学习音乐的特征表示:将音乐m在HMG上的用户邻居进行聚合得到音乐特征表示,即对于音乐m和它的n′个音乐邻居{m0,m1,…,mn′‑1},转移视角的音乐特征表示定义为:其中是音乐mj的初始特征向量,上标t表示转移视角,是音乐m对第j个音乐邻居节点mj在转移视角的注意力权重,其定义如下:其中是音乐m和第j个音乐邻居节点mj在HMG上的边的权重,是m和mj之间的交互得分,表示音乐特征之间的相关性,σ是带泄漏的ReLU激活函数,d″是隐藏层大小,||是向量之间的拼接,此外,和是m和mj在转移视角中的隐藏表示,和是可学习的参数,tanh( )是双曲正切激活函数;

从HMG中以音乐的上下文视角学习音乐的特征表示:将音乐m在HMG上的会话邻居进行聚合得到音乐特征表示,即对于音乐m和它的n″个会话邻居{s0,s1,…,sn″‑1},上下文视角的音乐特征表示定义为:其中是会话sj的初始特征向量,上标c表示上下文视角,是音乐m对第j个会话邻居节点sj在上下文视角的注意力权重,其定义如下:其中是音乐m和第j个会话邻居节点sj在HMG上的边的权重,是m和sj之间的交互得分,表示音乐特征之间的相关性,σ是带泄漏的ReLU激活函数,d″是隐藏层大小,||是向量之间的拼接,此外,和是m和sj在上下文视角中的隐藏表示,和是可学习的参数,tanh( )是双曲正切激活函数。

5.根据权利要求4所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S33中,将属性视角、交互视角、转移视角和上下文视角四个视角的特征表示进行融合,得到音乐的综合特征表示vm方法如下:定义:

其中和分别是m在属性视角、交互视角、转移视角和上下文视角的特征表示,和是四个视角的权重,通过注意力机制计算的,视角y(a、i、t或者c)的权重定义为:其中,y是a、i、t和c中任意一种,qm∈Rd″、和是可学习参数,d″是隐藏层的大小,是音乐m在视角x下的特征向量。

6.根据权利要求1所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S4中,给定用户u和她/他的历史收听序列{m0,…,mo‑i,…,mo‑1},u的短期偏好表示用基于注意力的加权和策略定义为:其中是音乐mj的综合特征表示,o是历史序列的长度,h是近期序列的长度,是历史记录mj在短期偏好推断过程中的权重,用软注意机制定义为:其中是mj对于u的短期偏好推断的得分,定义为:

其中vu∈Rd是用户u的综合兴趣表征,是最后一首音乐记录mo‑1的综合特征表示,和cε∈R  d是可学习的参数。

7.根据权利要求1所述的基于多视角增强图注意神经网络的音乐推荐方法,其特征在于,所述步骤S5中,用户u对候选音乐m的兴趣分数定义为:其中vm是音乐m的综合特征表示,ρlt,ρst和ρd分别是长期、短期和动态兴趣偏好的权重,定义为其中Wρ∈R3×3d和cρ∈R3是可学习的参数,从而根据上述公式中的兴趣对候选音乐进行排序,并将得分高的音乐推荐给目标用户。