spark 2.3 ml 协同过滤推荐算法ALS

本文介绍了Spark 2.3版本中机器学习库MLlib的协同过滤推荐算法ALS的原理与应用。通过实例展示了如何使用ALS进行推荐系统建模,并探讨了其在大数据分析中的价值。

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一.spark ml 协同过滤推荐算法
相似度算法
在Spark MLlib中提供了余弦相似度的分布式实现,org.apache.spark.mllib.linalg.distributed包中的IndexedRowMatrix是一个分布式矩阵类,其中提供了一个columnSimilarities方法用于计算该矩阵各列之间的余弦相似度。

预测值计算:采用加权求和的方法计算预测值.
Step 1:读取用户评分数据,设用户数为U,物品数目为I,将数据转换为以用户为行,物品为列的二维矩阵R,R维度为(U×I)。矩阵的每一个数据表示某个用户对特定物品的评分。
Step 2:计算R每列之间的相似度,可以得到维度(I×I)的矩阵S。S(i,j)表示物品i和物品j之间的相似度。
Step 3:使用预测值计算公式计算用户对未评分物品的预测评分。得到预测评分矩阵P,P维度为(U×I),P(i,j) 表示用户i对物品j的预测评分。
Step 4:对用户i进行推荐。找出P的第i行中评分最高的前K个物品推荐给用户。K是需要推荐的物品数量。
二.
关于官方例子:
官方例子是用户-电影数据
很多人想把例子copy过来试试,却不知道源数据是什么样子的。方法:spark-2.3.1-bin-hadoop2.7.tar 这个包大家很熟悉,解压后里面有很多目录,data\mllib目录下就有所有的源数据。官方的例子包括数据都是最优的,随便训练效果都很好,实际数据很糟糕。
三.
下边例子,我训练的是用户-主题,做的是某款软件上的主题推荐。
最终代码没有放上,这只是最开始的demo。

import org.apache.spark.ml.evaluation.RegressionEvaluator
import org.apache.spark.ml.recommendation.ALS
import org.apache.spark.sql.SparkSession
import org.apache.spark.storage.StorageLevel


object user_theme_model {
  case class Rating(userId: Int, movieId: Int, rating: Flo
<think>好的,我需要帮助用户找到一个使用Java实现Spark MLlibALS协同过滤推荐算法的完整示例程序。首先,我得回想一下Spark MLlib的相关知识,特别是ALS算法的实现部分。根据用户提到的引用[^1],MLlib中的MLlib库已经被弃用,而推荐使用ML库,但很多例子可能还在用旧的MLlib。不过用户明确要求使用MLlib,所以我需要确认当前Spark版本中MLlibALS是否仍然可用。 接下来,我需要查找Spark官方文档,确认在最新版本中是否还有MLlibALS实现。假设用户使用的是Spark 2.2.0,虽然现在可能已经更新,但示例可能需要调整。ALSMLlib中属于协同过滤包,通常位于spark.mllib.recommendation.ALS。 然后,我需要回忆Java中的Spark程序结构,包括如何初始化SparkSession,加载数据,构建ALS模型,进行训练和预测。同时要注意数据格式,通常需要用户-物品-评分的三元组数据。 用户需要一个完整的示例,所以代码应该包括所有必要的步骤:数据准备、模型训练、评估以及使用模型进行预测。可能还需要处理显式或隐式反馈,但ALS默认处理显式反馈。 另外,需要注意Java API和Scala API的区别,确保示例中的方法在Java中可用。例如,使用Dataset<Row>代替RDD,因为Spark 2.0以后更推荐使用DataFrame API。 可能还需要处理一些参数设置,如rank、iterations、lambda等,这些参数在ALS模型中很重要,影响推荐效果。同时,要展示如何将数据转换为评分RDD,并拆分训练集和测试集以评估模型。 最后,确保代码的正确性和可运行性,包括必要的异常处理和资源关闭。同时,生成相关问题,帮助用户进一步理解ALS算法及其在Spark中的应用。</think>以下是使用Java实现Spark MLlibALS协同过滤推荐算法的完整示例程序: ```java import org.apache.spark.api.java.JavaRDD; import org.apache.spark.mllib.recommendation.ALS; import org.apache.spark.mllib.recommendation.MatrixFactorizationModel; import org.apache.spark.mllib.recommendation.Rating; import org.apache.spark.sql.SparkSession; public class SparkALSExample { public static void main(String[] args) { // 创建Spark会话 SparkSession spark = SparkSession .builder() .appName("JavaALSExample") .master("local[*]") .getOrCreate(); // 加载评分数据(用户ID,物品ID,评分) JavaRDD<String> data = spark.read() .textFile("data/mllib/als/test.data") .javaRDD(); // 将数据转换为Rating对象 JavaRDD<Rating> ratings = data.map(line -> { String[] parts = line.split(","); return new Rating( Integer.parseInt(parts[0]), Integer.parseInt(parts[1]), Double.parseDouble(parts[2]) ); }); // 划分训练集和测试集 JavaRDD<Rating>[] splits = ratings.randomSplit(new double[]{0.8, 0.2}); JavaRDD<Rating> training = splits[0]; JavaRDD<Rating> test = splits[1]; // 构建ALS模型 int rank = 10; int numIterations = 20; MatrixFactorizationModel model = ALS.train( training.rdd(), rank, numIterations, 0.01 ); // 评估模型 JavaRDD<Tuple2<Object, Object>> userProducts = test.map( r -> new Tuple2<>(r.user(), r.product()) ); JavaPairRDD<Tuple2<Integer, Integer>, Double> predictions = JavaPairRDD.fromJavaRDD( model.predict(JavaRDD.toRDD(userProducts)).toJavaRDD() .map(r -> new Tuple2<>(new Tuple2<>(r.user(), r.product()), r.rating())) ); // 计算均方根误差(RMSE) JavaPairRDD<Tuple2<Integer, Integer>, Double> ratesAndPreds = JavaPairRDD.fromJavaRDD( test.map(r -> new Tuple2<>(new Tuple2<>(r.user(), r.product()), r.rating())) ); double MSE = ratesAndPreds.join(predictions) .mapToDouble(pair -> { double err = pair._2()._1() - pair._2()._2(); return err * err; }).mean(); System.out.println("Mean Squared Error = " + MSE); // 保存和加载模型 model.save(spark.sparkContext(), "target/tmp/myCollaborativeFilter"); MatrixFactorizationModel sameModel = MatrixFactorizationModel.load( spark.sparkContext(), "target/tmp/myCollaborativeFilter" ); spark.stop(); } } ```
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