AutoRec: Autoencoders Meet Collaborative Filtering

《AutoRec: Autoencoders Meet Collaborative Filtering》提出了将深度学习的自动编码器(AE)与协同过滤(CF)结合的新型推荐系统模型。实验表明,该模型在RMSE指标上优于传统CF和RBM模型。文章介绍了item-based和user-based AutoRec,其中item-based模型表现出色。尽管在数据稀疏和噪声大的情况下效果可能不佳,但引入side information可以改善这一问题。

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AutoRec: Autoencoders Meet Collaborative Filtering

目的:利用AE来预测用户对物品missing的评分值

论文信息:WWW 2015

 

一,Contribution:

 

1)提出一种新的深度学习模型AutoRec,将

### AutoRec模型概述 AutoRec(Automatic Recurrent Recommender System)是一种基于自动编码器的推荐系统方法。该模型旨在通过学习潜在特征来预测用户对项目的评分或偏好。AutoRec有两种变体:一种是针对用户的(User-based),另一种是针对物品(Item-based)[^1]。 #### User-based AutoRec架构 User-based AutoRec利用用户行为矩阵作为输入,其中每一行代表一个用户的评分向量。模型尝试重构这个评分矩阵,在此过程中捕捉到有用的隐藏层表示形式。具体来说: - 输入层接收稀疏的用户项目交互数据。 - 编码器将高维稀疏输入映射到低维度密集空间中。 - 解码器再把压缩后的表征还原回原始输入大小的空间内。 - 输出即是对原评分矩阵的一个近似估计[^2]。 ```python import tensorflow as tf class UserBasedAutoRec(tf.keras.Model): def __init__(self, num_users, hidden_units): super().__init__() self.encoder = tf.keras.layers.Dense(hidden_units, activation='relu') self.decoder = tf.keras.layers.Dense(num_users) def call(self, inputs): encoded = self.encoder(inputs) decoded = self.decoder(encoded) return decoded ``` #### Item-based AutoRec架构 Item-based版本则相反地作用于转置后的矩阵上,也就是每列对应着不同商品被多个用户评价的情况。其工作原理与上述过程相似,只不过关注点从用户转移到了产品本身之上[^3]。 尽管这里无法提供具体的AutoRec模型架构图,但是根据描述可以理解的是,无论是哪种类型的AutoRec,核心都是构建了一个能够有效提取并重建用户偏好的神经网络结构。这种设计使得AutoRec能够在处理大规模稀疏数据方面表现出色,并且具有良好的泛化能力[^4]。
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