计算机毕业设计Python+PyTorch小说推荐系统 K-means聚类推荐算法 深度学习 Kears 小说数据分析 可视化 Scrapy爬虫 协同过滤

 本系统基于推荐算法给用户实现精准推荐图书。

 根据用户对物品或者信息的偏好,发现物品或者内容本身的相关性,或者是发现用户的相关性,然后再基于这些关联性进行推荐,种被称为基于协同过滤的推荐。

 本系统使用了三种推荐算法:基于用户的协同过滤算法、基于物品的协同过滤算法、基于机器学习k-means聚类的过滤算法,以及三种算法的混合推荐算法。

二、使用到的技术

 开发语言是python3.7,框架是Django3.0,采用的是djanog前后端相结合的技术,后台管理系统是xadmin,数据库是Mysql5.7。

1、Django的MTV架构

 所谓MTV就是:数据模型(M)-前端界面(T)-调度控制器(V).

用户在浏览器发起一个请求:通过V对M和T进行连接,用户通过T(界面)对服务器进行访问(发送请求),T把请求传给V(调度),V调用M(数据模型)获取数据,把数据给模板T进行渲染,然后再把渲染后的模板返回给用户。
MTV框架是一种 把业务逻辑、数据、界面显示分离而设计创建的Web应用程序的开发模式。在web开发中应该尽量使代码高内聚低耦合,这样利于代码复用、维护、管理,MTV框架就是这样分层的。
M对应于Model,即数据模型(数据层),用于管理数据库,对数据进行增删改查;
T对应于视图,template(即T),模板,用于管理html文件,呈现给用户的界面;
V对应于控制层,views(即V),视图调度器,用于访问数据层,获取数据,把数据调度给模板进行渲染,把渲染的结果返回给客户端。
MTV框架的大体流程是:
1、客户端发起请求,路由对客户发起的请求进行统一处理和分发给控制层;
2、控制层获取请求,访问数据层;
3、数据层对数据进行增删改查,把数据返回给控制层;
4、控制层获取数据,把数据调度给视图(模板);
5、视图(模板)对数据进行渲染,形成html文件返回给控制层;
6、控制层把渲染后的视图(模板)返回给客户端。

三、开发流程

 1、环境搭建:创建虚拟环境、创建数据库

 2、创建数据库模型:用户表、图书标签表、用户选择类型表(用户解决推荐算法冷启动问题)、借书清单表、购书清单表、评分表、收藏表、点赞表、评论表、推荐反馈表。然后数据迁移,把表映射到数据库中。

 3、爬取数据,然后把数据经过预处理存放到数据库中。

 4、编写用户界面框架,完成各种功能点击响应事件

 5、编写后台管理文件,管理数据。

 6、系统测试,检验完成的功能。

具体开发过程可以查看【开发文档.pdf】

<think>嗯,用户现在问的是关于基于深度学习的微博热点话题演化分析系统的完整代码。首先,我需要回顾之前的对话历史。用户之前已经询问过基于Python的微博舆情系统的设计与实现,我给出了分模块的步骤和相关技术工具推荐。现在用户进一步深入,具体到热点话题的演化分析,并且要求完整代码。 首先,我需要考虑用户的实际需求。用户可能希望有一个可以直接运行的代码示例,但开发一个完整的系统涉及多个复杂步骤,每个步骤都需要不同的技术实现。直接提供完整的代码不太现实,因为系统包括数据采集、预处理、模型构建、演化分析等多个模块,每个模块都需要详细配置和调试。此外,用户可能对深度学习的应用特别感兴趣,尤其是如何利用深度学习模型进行话题检测和演化分析。 接下来,我需要判断用户的背景。用户可能有一定的Python编程基础,但对深度学习的具体实现可能不太熟悉。因此,在回答时,需要平衡代码示例的详细性和复杂性,同时提供足够的解释,帮助用户理解每个部分的作用。此外,用户可能希望代码能够尽可能模块化,方便后续的修改和扩展。 然后,我要考虑如何结构化回答。用户要求“完整代码”,但实际开发中,完整的系统代码可能非常庞大,涉及多个文件和配置。因此,提供一个简化的示例框架更为实际,同时分步骤解释每个模块的关键实现。例如,数据采集可以使用Scrapy或Requests,预处理使用Pandas和Jieba,模型构建使用TensorFlow/Keras或PyTorch,演化分析可能需要时间序列模型或动态图算法。 另外,需要注意用户提到的“深度学习”和“演化分析”。在热点话题检测中,可能需要使用如LDA、BERT等模型进行主题建模,而演化分析可能需要结合时间序列分析或动态社区检测算法。这里需要选择合适的深度学习模型,比如使用Transformer-based模型进行文本表示,再结合聚类方法检测话题,然后分析其随时间的变化。 同时,用户可能没有考虑到数据获取的合法性,需要提醒使用微博API的注意事项,避免违反平台的规定。此外,代码示例中需要包含必要的注释,帮助用户理解各部分的功能,以及可能的参数调整和优化方向。 最后,要确保回答符合之前的系统级指令,如使用正确的中文,数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,虽然当前问题可能不涉及太多公式,但如果有模型结构或算法的部分,需要正确应用。同时,结构要清晰,分模块说明,并附上相关的问题推荐,引导用户进一步探索。</think>以下是基于深度学习的微博热点话题演化分析系统的**简化代码框架**,涵盖数据采集、预处理、模型训练和可视化等核心模块。完整实现需根据具体需求调整参数和算法--- ### 系统设计流程图 ```python 数据采集 → 文本清洗 → 特征提取 → 主题聚类 → 演化分析 → 可视化 ``` --- ### 模块1:数据采集(使用微博API或模拟爬虫) ```python import requests import json def fetch_weibo_data(keyword, max_pages=10): headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0'} data_list = [] for page in range(1, max_pages + 1): url = f'https://m.weibo.cn/api/container/getIndex?containerid=100103type%3D1%26q%3D{keyword}&page_type=searchall&page={page}' response = requests.get(url, headers=headers) if response.status_code == 200: data = json.loads(response.text) for item in data['data']['cards']: text = item['mblog']['text'] time = item['mblog']['created_at'] data_list.append({'text': text, 'time': time}) return data_list # 示例:抓取“疫情”相关微博 # data = fetch_weibo_data('疫情', max_pages=3) ``` --- ### 模块2:文本预处理与特征提取 ```python import jieba import numpy as np from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer from transformers import BertModel, BertTokenizer # 清洗文本 def clean_text(text): text = re.sub(r'<.*?>', '', text) # 去除HTML标签 text = re.sub(r'@\w+', '', text) # 去除@用户 return text # 使用BERT生成文本向量 tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-chinese') model = BertModel.from_pretrained('bert-base-chinese') def get_bert_embeddings(texts): inputs = tokenizer(texts, return_tensors='pt', padding=True, truncation=True, max_length=128) outputs = model(**inputs) return outputs.last_hidden_state.mean(dim=1).detach().numpy() # 示例:生成文本特征 cleaned_texts = [clean_text(item['text']) for item in data] embeddings = get_bert_embeddings(cleaned_texts) ``` --- ### 模块3:主题聚类深度学习结合传统算法) ```python from sklearn.cluster import DBSCAN from sklearn.decomposition import PCA # 降维处理 pca = PCA(n_components=64) reduced_embeddings = pca.fit_transform(embeddings) # 密度聚类 cluster_model = DBSCAN(eps=0.5, min_samples=5) clusters = cluster_model.fit_predict(reduced_embeddings) # 提取主题关键词 vectorizer = TfidfVectorizer(max_features=1000) tfidf = vectorizer.fit_transform(cleaned_texts) feature_names = vectorizer.get_feature_names_out() def get_topic_keywords(cluster_id, top_n=5): indices = np.where(clusters == cluster_id)[0] cluster_tfidf = tfidf[indices].mean(axis=0) top_words_idx = cluster_tfidf.argsort()[0, -top_n:] return [feature_names[i] for i in top_words_idx[::-1]] ``` --- ### 模块4:演化分析(时间序列建模) ```python import pandas as pd from statsmodels.tsa.arima.model import ARIMA # 构建时间序列数据 time_series = pd.DataFrame({ 'time': [pd.to_datetime(item['time']) for item in data], 'cluster': clusters }) daily_counts = time_series.groupby(['time', 'cluster']).size().unstack(fill_value=0) # 训练ARIMA模型预测趋势 def train_arima(series): model = ARIMA(series, order=(1,1,1)) return model.fit() # 示例:预测某主题热度 cluster_id = 0 forecast = train_arima(daily_counts[cluster_id]).forecast(steps=7) ``` --- ### 模块5:可视化(使用Pyecharts) ```python from pyecharts.charts import Line, WordCloud # 绘制话题热度趋势 line = Line() line.add_xaxis(daily_counts.index.astype(str).tolist()) line.add_yaxis("话题热度", daily_counts[0].tolist()) line.render("hot_trend.html") # 生成词云图 wordcloud = WordCloud() wordcloud.add("", get_topic_keywords(0), word_size_range=[20, 100]) wordcloud.render("wordcloud.html") ``` --- ### 关键技术点 1. **深度学习特征提取**:使用BERT模型生成文本向量 $$ \text{Embedding}(x) = \text{BERT}(x) $$ 2. **动态主题演化**:通过ARIMA分析时间序列 $$ y_t = c + \phi_1 y_{t-1} + \theta_1 \epsilon_{t-1} + \epsilon_t $$ --- ### 优化方向 - 使用`LSTM`替代ARIMA进行时间序列预测 - 引入`Graph Neural Network`分析话题关联性 - 结合知识图谱增强语义理解 完整系统需要处理分布式存储(如Hadoop)、实时流处理(Kafka)等企业级组件。建议先从简化版入手逐步扩展。 --扩展问题-- 1. 如何解决微博短文本语义稀疏性问题? 2. 动态话题演化分析有哪些经典算法? 3. 如何评估话题聚类结果的质量?
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