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更新 SVD 推荐系统的注释
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2017-09-08 23:44:29 +08:00
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@@ -1,6 +1,8 @@
# 第 10 章 K-MeansK-均值)聚类算法
![K-MeansK-均值聚类算法_首页](/images/10.KMeans/K-Means_首页.jpg)
## K-Means 算法
聚类是一种无监督的学习, 它将相似的对象归到一个簇中, 将不相似对象归到不同簇中.
相似这一概念取决于所选择的相似度计算方法.
@@ -195,4 +197,8 @@ def biKMeans(dataSet, k, distMeas=distEclud):
上述函数可以运行多次,聚类会收敛到全局最小值,而原始的 kMeans() 函数偶尔会陷入局部最小值。
运行参考结果如下:
![二分 K-Means 运行结果1](../images/10.KMeans/apachecn-bikmeans-run-result-1.jpg)
![二分 K-Means 运行结果1](../images/10.KMeans/apachecn-bikmeans-run-result-1.jpg)
* **作者:[那伊抹微笑](http://www.apache.wiki/display/~xuxin)**
* [GitHub地址](https://github.com/apachecn/MachineLearning): <https://github.com/apachecn/MachineLearning>
* **版权声明:欢迎转载学习 => 请标注信息来源于 [ApacheCN](http://www.apachecn.org/)**

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@@ -142,34 +142,44 @@
`假如一个人在家决定外出吃饭,但是他并不知道该到哪儿去吃饭,该点什么菜。推荐系统可以帮他做到这两点。`
#### 开发流程
> 收集 并 准备数据
![SVD 矩阵](/images/14.SVD/项目数据导入.jpg)
```python
def loadExData2():
# 书上代码给的示例矩阵
return[[0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 5],
[0, 0, 0, 3, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 3],
[0, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 1, 0, 4, 0],
[3, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 0, 0],
[5, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 5, 5, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 5, 0, 1, 0, 0, 5, 0],
[4, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 5, 5, 0, 1],
[0, 0, 0, 4, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 4],
[0, 0, 0, 2, 0, 2, 5, 0, 0, 1, 2],
[0, 0, 0, 0, 5, 0, 0, 0, 0, 4, 0],
[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 0, 0]]
def loadExData3():
# 利用SVD提高推荐效果菜肴矩阵
"""
行:代表人
列:代表菜肴名词
代表人对菜肴的评分0表示未评分
"""
return[[2, 0, 0, 4, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 5],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 4, 0],
[3, 3, 4, 0, 3, 0, 0, 2, 2, 0, 0],
[5, 5, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 5, 0, 0, 5, 0],
[4, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 5],
[0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 4],
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 5, 0, 0, 5, 0],
[0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 4, 5, 0],
[1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 0, 4, 5, 0]]
```
> 分析数据: 暂时不需要
> 分析数据: 这里不做过多的讨论(当然此处可以对比不同距离之间的差别)
> 训练算法: 通过调用 recommend() 函数进行推荐
* 基于物品相似度(参考地址http://www.codeweblog.com/svd-%E7%AC%94%E8%AE%B0/)
recommend() 会调用 基于物品相似度 或者是 基于SVD得到推荐的物品评分。
![基于物品相似度](/images/14.SVD/基于物品相似度.png)
* 1.基于物品相似度
![基于物品相似度](/images/14.SVD/基于物品相似度.jpg)
![欧式距离的计算方式](/images/14.SVD/欧式距离的计算方式.jpg)
```python
# 基于物品相似度的推荐引擎
@@ -217,7 +227,7 @@ def standEst(dataMat, user, simMeas, item):
return ratSimTotal/simTotal
```
* 基于SVD(参考地址http://www.codeweblog.com/svd-%E7%AC%94%E8%AE%B0/)
* 2.基于SVD(参考地址http://www.codeweblog.com/svd-%E7%AC%94%E8%AE%B0/)
![基于SVD.png](/images/14.SVD/基于SVD.png)
@@ -295,7 +305,7 @@ def recommend(dataMat, user, N=3, simMeas=cosSim, estMethod=standEst):
return sorted(itemScores, key=lambda jj: jj[1], reverse=True)[: N]
```
> 测试 和 使用 该算法,可以自行编写
> 测试 和 项目调用,可直接参考我们的代码
[完整代码地址](https://github.com/apachecn/MachineLearning/blob/master/src/python/14.SVD/svdRecommend.py): <https://github.com/apachecn/MachineLearning/blob/master/src/python/14.SVD/svdRecommend.py>
@@ -312,7 +322,7 @@ def recommend(dataMat, user, N=3, simMeas=cosSim, estMethod=standEst):
问题
* 1在大规模的数据集上SVD分解会降低程序的速度
* 2存在其他很多规模扩展性的挑战性问题比如矩阵的表示方法和计算相似度得分消耗资源。
* 3如何在缺乏数据时给出好的推荐-称为冷启动【简单说:用户不会喜欢一个无效的物品,而用户不喜欢的物品又无效
* 3如何在缺乏数据时给出好的推荐-称为冷启动【简单说:用户不会喜欢一个无效的物品,而用户不喜欢的物品又无效】
建议
* 1在大型系统中SVD分解(可以在程序调入时运行一次)每天运行一次或者其频率更低,并且还要离线运行。
@@ -342,7 +352,7 @@ def imgLoadData(filename):
> 分析数据: 分析 Sigma 的长度个数
通常保留矩阵 80% 90% 的能量,就可以得到重要的特征并取出噪声。
通常保留矩阵 80% 90% 的能量,就可以得到重要的特征并去除噪声。
```python
def analyse_data(Sigma, loopNum=20):
@@ -367,6 +377,9 @@ def analyse_data(Sigma, loopNum=20):
> 使用算法: 对比使用 SVD 前后的数据差异对比,对于存储大家可以试着写写
例如:`32*32=1024 => 32*2+2*1+32*2=130`(2*1表示去掉了除对角线的0), 几乎获得了10倍的压缩比。
```python
# 打印矩阵
def printMat(inMat, thresh=0.8):

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 153 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 26 KiB

Binary file not shown.

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 10 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 64 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 64 KiB

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@@ -303,15 +303,15 @@ def imgCompress(numSV=3, thresh=0.8):
if __name__ == "__main__":
# # 对矩阵进行SVD分解(用python实现SVD)
Data = loadExData()
print 'Data:', Data
U, Sigma, VT = linalg.svd(Data)
# Data = loadExData()
# print 'Data:', Data
# U, Sigma, VT = linalg.svd(Data)
# # 打印Sigma的结果因为前3个数值比其他的值大了很多为9.72140007e+005.29397912e+006.84226362e-01
# # 后两个值比较小,每台机器输出结果可能有不同可以将这两个值去掉
print 'U:', U
print 'Sigma', Sigma
print 'VT:', VT
print 'VT:', VT.T
# print 'U:', U
# print 'Sigma', Sigma
# print 'VT:', VT
# print 'VT:', VT.T
# # 重构一个3x3的矩阵Sig3
# Sig3 = mat([[Sigma[0], 0, 0], [0, Sigma[1], 0], [0, 0, Sigma[2]]])
@@ -335,15 +335,15 @@ if __name__ == "__main__":
"""
# 计算相似度的方法
# myMat = mat(loadExData2())
myMat = mat(loadExData3())
# print myMat
# 计算相似度的第一种方式
# print recommend(myMat, 1, estMethod=svdEst)
print recommend(myMat, 1, estMethod=svdEst)
# 计算相似度的第二种方式
# print recommend(myMat, 1, estMethod=svdEst, simMeas=pearsSim)
print recommend(myMat, 1, estMethod=svdEst, simMeas=pearsSim)
# 默认推荐(菜馆菜肴推荐示例)
# print recommend(myMat, 2)
print recommend(myMat, 2)
"""
# 利用SVD提高推荐效果