基于Python实现电影推荐系统
电影推荐系统
标签:Tensorflow、矩阵分解、Surprise、PySpark
1、用Tensorflow实现矩阵分解
1.1、定义one_batch模块
import numpy as np
import pandas as pddef read_and_process(filename, sep = '::'):col_names = ['user', 'item', 'rate', 'timestamp']df = pd.read_csv(filename, sep = sep, header = None, names = col_names, engine = 'python')df['user'] -= 1df['item'] -= 1for col in ('user', 'item'):df[col] = df[col].astype(np.float32)df['rate'] = df['rate'].astype(np.float32)return dfdef get_data():df = read_and_process("./movielens/ml-1m/ratings.dat", sep = '::')rows = len(df)df = df.iloc[np.random.permutation(rows)].reset_index(drop = True)##打乱数据split_index = int(rows * 0.9)df_train = df[0: split_index]df_test = df[split_index:].reset_index(drop = True)print(df_train.shape, df_test.shape)return df_train, df_testclass ShuffleDataIterator(object):def __init__(self, inputs, batch_size = 10):##注意这里的输入self.inputs = inputsself.batch_size = batch_sizeself.num_cols = len(self.inputs)self.len = len(self.inputs[0])self.inputs = np.transpose(np.vstack([np.array(self.inputs[i]) for i in range(self.num_cols)]))def __iter__(self):return selfdef __len__(self):return self.lendef __next__(self):return self.next()def next(self):ids = np.random.randint(0, self.len, (self.batch_size,))out = self.inputs[ids, :]return [out[:, i] for i in range(self.num_cols)]class OneEpochDataIterator(ShuffleDataIterator):def __init__(self, inputs, batch_size=10):super(OneEpochDataIterator, self).__init__(inputs, batch_size=batch_size)if batch_size > 0:self.idx_group = np.array_split(np.arange(self.len), np.ceil(self.len / batch_size))else:self.idx_group = [np.arange(self.len)]self.group_id = 0##next函数不能写在__init__下面def next(self):if self.group_id >= len(self.idx_group):self.group_id = 0raise StopIterationout = self.inputs[self.idx_group[self.group_id], :]self.group_id += 1return [out[:, i] for i in range(self.num_cols)]
1.2、构建优化部分
def inference_svd(user_batch, item_batch, user_num, item_num, dim = 5, device = '/cpu:0'):with tf.device('/cpu:0'):global_bias = tf.get_variable('global_bias', shape = [])w_bias_user = tf.get_variable('embd_bias_user', shape = [user_num])w_bias_item = tf.get_variable('embd_bias_item', shape = [item_num])bias_user = tf.nn.embedding_lookup(w_bias_user, user_batch, name = 'bias_user')bias_item = tf.nn.embedding_lookup(w_bias_item, item_batch, name = 'bias_item')w_user = tf.get_variable('embd_user', shape = [user_num, dim], initializer = tf.truncated_normal_initializer(stddev = 0.02))w_item = tf.get_variable('embd_item', shape = [item_num, dim], initializer = tf.truncated_normal_initializer(stddev = 0.02))embd_user = tf.nn.embedding_lookup(w_user, user_batch, name = 'embedding_user')embd_item = tf.nn.embedding_lookup(w_item, item_batch, name = 'embedding_item')with tf.device(device):infer = tf.reduce_sum(tf.multiply(embd_user, embd_item), 1)##tf.multiply是元素点乘infer = tf.add(infer, global_bias)infer = tf.add(infer, bias_user)infer = tf.add(infer, bias_item, name = 'svd_inference')regularizer = tf.add(tf.nn.l2_loss(embd_user), tf.nn.l2_loss(embd_item), name = 'svd_regularization')return infer, regularizerdef optimizer(infer, regularizer, rate_batch, learning_rate = 0.001, reg = 0.1, device = '/cpu:0'):global_step = tf.train.get_global_step()assert global_step is not Nonewith tf.device(device):cost_l2 = tf.nn.l2_loss(tf.subtract(infer, rate_batch))penalty = tf.constant(reg, dtype = tf.float32, shape = [], name = 'l2')cost = tf.add(cost_l2, tf.multiply(regularizer, penalty))train_op = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(cost, global_step = global_step)return cost, train_op
1.3、定义训练函数
import time
from collections import deque
import numpy as np
import pandas as pd
from six import next
import tensorflow as tf
from tensorflow.core.framework import summary_pb2np.random.seed(12321)batch_size = 2000
user_num = 6040
item_num = 3952
dim = 15
epoch_max = 200
device = '/cpu:0'def make_scalar_summary(name, val):return summary_pb2.Summary(value = [summary_pb2.Summary.Value(tag = name, simple_value = val)])def svd(train, test):samples_per_batch = len(train) // batch_sizeiter_train = ShuffleDataIterator([train['user'], train['item'], train['rate']], batch_size = batch_size)##注意iuputsiter_test = OneEpochDataIterator([test['user'], test['item'], test['rate']], batch_size = -1)user_batch = tf.placeholder(tf.int32, shape = [None], name = 'id_user')item_batch = tf.placeholder(tf.int32, shape = [None], name = 'id_item')rate_batch = tf.placeholder(tf.float32, shape = [None])infer, regularizer = inference_svd(user_batch, item_batch, user_num = user_num, item_num = item_num, dim = dim, device = device)global_step = tf.train.get_or_create_global_step()cost, train_op = optimizer(infer, regularizer, rate_batch, learning_rate = 0.001, reg = 0.05, device = device)init_op = tf.global_variables_initializer()with tf.Session() as sess:sess.run(init_op)summary_writer = tf.summary.FileWriter(logdir = './data', graph = sess.graph)print('{} {} {} {}'.format('epoch', 'train_error', 'val_error', 'elapsed_time'))errors = deque(maxlen = samples_per_batch)start = time.time()for i in range(epoch_max * samples_per_batch):users, items, rates = next(iter_train)_, pred_batch = sess.run([train_op, infer], feed_dict = {user_batch: users, item_batch: items, rate_batch: rates})pred_batch = np.clip(pred_batch, 1.0, 5.0)errors.append(np.power(pred_batch - rates, 2))if i % samples_per_batch == 0:train_err = np.sqrt(np.mean(errors))test_err2 = np.array([])for users, items, rates in iter_test:pred_batch = sess.run(infer, feed_dict = {user_batch: users, item_batch: items})pred_batch = np.clip(pred_batch, 1.0, 5.0)test_err2 = np.append(test_err2, np.power((pred_batch - rates), 2))end = time.time()test_err = np.sqrt(np.mean(test_err2))print('{:3d} {:f} {:f} {:f}(s)'.format(i // samples_per_batch, train_err, test_err, end - start))train_err_summary = make_scalar_summary('training_error', train_err)test_err_summary = make_scalar_summary('testing_error', test_err)summary_writer.add_summary(train_err_summary, i)summary_writer.add_summary(test_err_summary, i)start = end
2、使用surprise库实现电影推荐
from surprise import KNNBaseline
from surprise import Dataset, Reader
from surprise.model_selection import cross_validatereader = Reader(line_format = 'user item rating timestamp', sep = '::')
data = Dataset.load_from_file('./movielens/ml-1m/ratings.dat', reader = reader)
algo = KNNBaseline()
perf = cross_validate(algo, data, measures = ['RMSE', 'MAE'], cv = 3, verbose = True)with open('./movielens/ml-1m/movies.dat', 'r', encoding = 'ISO-8859-1') as f:movies_id_dic = {}id_movies_dic = {}for line in f.readlines():movies = line.strip().split('::')id_movies_dic[int(movies[0]) - 1] = movies[1]movies_id_dic[movies[1]] = int(movies[0]) - 1toy_story_neighbors = algo.get_neighbors(movie_id, k = 5)
print('最接近《Toy Story (1995)》的5部电影是:')
for i in toy_story_neighbors:print(id_movies_dic[i])
3、用pyspark实现矩阵分解与预测
3.1、配置spark的运行环境
from pyspark import SparkConf, SparkContext
from pyspark.mllib.recommendation import ALS, MatrixFactorizationModelconf = SparkConf().setMaster('local').setAppName('movielenALS').set('spark.excutor.memory', '2g')
sc = SparkContext.getOrCreate(conf)
3.2、将数据转换为RDD格式
from pyspark.mllib.recommendation import Ratingratings_data = sc.textFile('./movielens/ml-1m/ratings.dat')
ratings_int = ratings_data.map(lambda x: x.split('::')[0:3])
rates_data = ratings_int.map(lambda x: Rating(int(x[0]), int(x[1]), int(x[2])))
3.3、预测
sc.setCheckpointDir('checkpoint/')
ALS.checkpointInterval = 2
model = ALS.train(ratings = rates_data, rank = 20, iterations = 5, lambda_ = 0.02)
预测user14对item25的评分
print(model.predict(14, 25))
预测item25的最值得推荐的10个user
print(model.recommendUsers(25, 10))
预测user14的最值得推荐的10个item
print(model.recommendProducts(14, 10))
预测出每个user最值得被推荐的3个item
print(model.recommendProductsForUsers(3).collect())
相关文章:
基于Python实现电影推荐系统
电影推荐系统 标签:Tensorflow、矩阵分解、Surprise、PySpark 1、用Tensorflow实现矩阵分解 1.1、定义one_batch模块 import numpy as np import pandas as pddef read_and_process(filename, sep ::):col_names [user, item, rate, timestamp]df pd.read_cs…...

【linux】进程理解
🔥个人主页:Quitecoder 🔥专栏:linux笔记仓 目录 01.进程的基本概念进程的组成部分进程的特性进程的状态 02.PCBPCB的组成部分task_structtask_struct 的主要组成部分 03.进程属性查看进程 04.通过系统调用创建进程-fork初识工作…...
文件IO练习1
题目一: 1、使用fread和fwrite完成两个文件的拷贝,要求源文件和目标文件由外界输入 实现代码: #define LEN_BUF 256int main(int argc, const char *argv[]) {if(argc ! 3){fprintf(stderr,"程序入参输入有误\n");return -1;}FILE…...
c++ std::future 和 std::promise 的实现工作原理简介
为了便于理解 std::future 和 std::promise 的实现工作原理,我们可以创建一个简化的版本。这包括共享状态、Promise 设置值、Future 获取值的核心机制。我们的示例代码将实现 SimplePromise 和 SimpleFuture 两个类,二者通过一个共享状态实现线程间的通信…...

MATLAB(Octave)混电动力能耗评估
🎯要点 处理电动和混动汽车能耗的后向和前向算法模型(simulink),以及图形函数、后处理函数等实现。构建储能元数据信息:电池标称特性、电池标识符等以及静止、恒定电流和恒定电压等特征阶段。使用电流脉冲或要识别的等效电路模型类型配置阻抗…...

opencv学习:人脸识别器特征提取BPHFaceRecognizer_create算法的使用
BPHFaceRecognizer_create算法 在OpenCV中,cv2.face.LBPHFaceRecognizer_create()函数用于创建一个局部二值模式直方图(Local Binary Patterns Histograms,简称LBPH)人脸识别器。LBPH是一种用于人脸识别的特征提取方法࿰…...

HTML+CSS总结【量大管饱】
文章目录 前言HTML总结语义化标签常用标签H5新的语义元素H5的媒体标签\<embed> 元素(少用)\<object>元素(少用)\<audio>\<video> 元素包含关系iframe元素嵌入flash内容常用表单inputselect CSS总结权重样…...
Android开发之Broadcast Receive(广播机制)其实开发如此简单
什么是BroadcastReceiver BroadcastReceiver(广播接收器)用于响应来自其他应用程序或者系统的广播消息。这些消息有时被称为事件或者意图。本质上来讲BroadcastReceiver是一个全局的监听器,隶属于Android四大组件之一。 使用场景 1、 不同…...

Chromium 中chrome.cookies扩展接口c++实现分析
chrome.cookies 使用 chrome.cookies API 查询和修改 Cookie,并在 Cookie 发生更改时收到通知。 更多参考官网定义:chrome.cookies | API | Chrome for Developers (google.cn) 本文以加载一个清理cookies功能扩展为例 https://github.com/Google…...

excel筛选多个单元格内容
通常情况下,excel单元格筛选时,只筛选一个条件,如果要筛选多个条件,可以如下操作: 字符串中间用空格分隔就行。...
Instant 和 Duration 类(进行时间处理)
Instant Instant 类是 Java 8 中引入的,用于表示一个具体的时间点,它基于 UTC(协调世界时)时区。以下是 Instant 类的一些常用方法及其简要说明: now():获取当前的 Instant 对象,表示当前时间…...

Java每日面试题(Spring)(day19)
目录 Spring的优点什么是Spring AOP?AOP有哪些实现方式?JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别?Spring AOP相关术语Spring通知有哪些类型?什么是Spring IOC?Spring中Bean的作用域有哪些?Spring中的Bean什么时候…...

【多线程】线程池(上)
文章目录 线程池基本概念线程池的优点线程池的特点 创建线程池自定义线程池线程池的工作原理线程池源码分析内置线程池newFixedThreadPoolSingleThreadExecutornewCachedThreadPoolScheduledThreadPool 线程池的核心线程是否会被回收?拒绝策略ThreadPoolExecutor.AbortPolicyT…...
ansible 语句+jinjia2+roles
文章目录 1、when语句1、判断表达式1、比较运算符2、逻辑运算符3、根据rc的返回值判断task任务是否执行成功5、通过条件判断路径是否存在6、in 2、when和其他关键字1、block关键字2、rescue关键字3、always关键字 3、ansible循环语句1、基于列表循环(whith_items)2、基于字典循…...
【Docker项目实战】使用Docker部署HumHub社交网络平台
【Docker项目实战】使用Docker部署HumHub社交网络平台 一、HumHub介绍1.1 HumHub简介1.2 HumHub特点1.3 主要使用场景二、本次实践规划2.1 本地环境规划2.2 本次实践介绍三、本地环境检查3.1 检查Docker服务状态3.2 检查Docker版本3.3 检查docker compose 版本四、下载HumHub镜…...

“医者仁术”再进化,AI让乳腺癌筛查迎难而上
世卫组织最新数据显示,我国肿瘤疾病仍然呈上升趋势,肿瘤防控形势依然比较严峻。尤其是像乳腺癌等发病率较高的疾病,早诊断和早治疗意义重大,能够有效降低病死率。 另一方面,中国地域广阔且发展不平衡,各地…...

安卓流式布局实现记录
效果图: 1、导入第三方控件 implementation com.google.android:flexbox:1.1.0 2、布局中使用 <com.google.android.flexbox.FlexboxLayoutandroid:id"id/baggageFl"android:layout_width"match_parent"android:layout_height"wrap_co…...
-bash gcc command not found解决方案(CentOS操作系统)
以 CentOS7 为例,执行以下语句 : yum install gcc如果下载不成功,并且网络没有问题。 执行以下语句 : cp -r /etc/yum.repos.d /etc/yum.repos.d.bakrm -f /etc/yum.repos.d/*.repocurl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.…...

(二)Python输入输出函数
一、输入函数 input函数:用户输入的数据,以字符串形式返回;若需数值类型,则进行类型转换。 xinput("请入你喜欢的蔬菜:") print(x) 二、输出函数 print函数 输出单一数值 x666 print(x) 输出混合类型…...

从调用NCCL到深入NCCL源码
本小白目前研究GPU多卡互连的方案,主要参考NCCL和RCCL进行学习,如有错误,请及时指正! 内容还在整理中,近期不断更新!! 背景介绍 在大模型高性能计算时会需要用到多卡(GPU…...
云原生核心技术 (7/12): K8s 核心概念白话解读(上):Pod 和 Deployment 究竟是什么?
大家好,欢迎来到《云原生核心技术》系列的第七篇! 在上一篇,我们成功地使用 Minikube 或 kind 在自己的电脑上搭建起了一个迷你但功能完备的 Kubernetes 集群。现在,我们就像一个拥有了一块崭新数字土地的农场主,是时…...
反射获取方法和属性
Java反射获取方法 在Java中,反射(Reflection)是一种强大的机制,允许程序在运行时访问和操作类的内部属性和方法。通过反射,可以动态地创建对象、调用方法、改变属性值,这在很多Java框架中如Spring和Hiberna…...
【Web 进阶篇】优雅的接口设计:统一响应、全局异常处理与参数校验
系列回顾: 在上一篇中,我们成功地为应用集成了数据库,并使用 Spring Data JPA 实现了基本的 CRUD API。我们的应用现在能“记忆”数据了!但是,如果你仔细审视那些 API,会发现它们还很“粗糙”:有…...
【python异步多线程】异步多线程爬虫代码示例
claude生成的python多线程、异步代码示例,模拟20个网页的爬取,每个网页假设要0.5-2秒完成。 代码 Python多线程爬虫教程 核心概念 多线程:允许程序同时执行多个任务,提高IO密集型任务(如网络请求)的效率…...

深入解析C++中的extern关键字:跨文件共享变量与函数的终极指南
🚀 C extern 关键字深度解析:跨文件编程的终极指南 📅 更新时间:2025年6月5日 🏷️ 标签:C | extern关键字 | 多文件编程 | 链接与声明 | 现代C 文章目录 前言🔥一、extern 是什么?&…...
css3笔记 (1) 自用
outline: none 用于移除元素获得焦点时默认的轮廓线 broder:0 用于移除边框 font-size:0 用于设置字体不显示 list-style: none 消除<li> 标签默认样式 margin: xx auto 版心居中 width:100% 通栏 vertical-align 作用于行内元素 / 表格单元格ÿ…...

云原生玩法三问:构建自定义开发环境
云原生玩法三问:构建自定义开发环境 引言 临时运维一个古董项目,无文档,无环境,无交接人,俗称三无。 运行设备的环境老,本地环境版本高,ssh不过去。正好最近对 腾讯出品的云原生 cnb 感兴趣&…...
【Go语言基础【12】】指针:声明、取地址、解引用
文章目录 零、概述:指针 vs. 引用(类比其他语言)一、指针基础概念二、指针声明与初始化三、指针操作符1. &:取地址(拿到内存地址)2. *:解引用(拿到值) 四、空指针&am…...

android13 app的触摸问题定位分析流程
一、知识点 一般来说,触摸问题都是app层面出问题,我们可以在ViewRootImpl.java添加log的方式定位;如果是touchableRegion的计算问题,就会相对比较麻烦了,需要通过adb shell dumpsys input > input.log指令,且通过打印堆栈的方式,逐步定位问题,并找到修改方案。 问题…...
苹果AI眼镜:从“工具”到“社交姿态”的范式革命——重新定义AI交互入口的未来机会
在2025年的AI硬件浪潮中,苹果AI眼镜(Apple Glasses)正在引发一场关于“人机交互形态”的深度思考。它并非简单地替代AirPods或Apple Watch,而是开辟了一个全新的、日常可接受的AI入口。其核心价值不在于功能的堆叠,而在于如何通过形态设计打破社交壁垒,成为用户“全天佩戴…...