产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)

接前一篇产品经理需要了解的推荐算法之–热度推荐原理和实施 – 知乎专栏

3. 个性化推荐

OK,现在你的内容产品顺利度过了早期阶段,拥有了几万甚至十几万级别的日活,这时候发现热度算法导致用户的阅读内容过于集中,而个性化和长尾化的内容却鲜有人看,看来是时候开展个性化推荐,让用户不仅能读到大家都喜欢的内容,也能读到只有自己感兴趣的内容。

个性化推荐一般有两种通用的解决方案,一是基于内容的相关推荐,二是基于用户的协同过滤。由于基于用户的协同过滤对用户规模有较高要求,因此更多使用基于内容的相关推荐来切入。

3.1 基于内容的推荐算法

这里引入一个概念叫“新闻特征向量”来标识新闻的属性,以及用来对比新闻之间的相似度。我们把新闻看作是所有关键词(标签)的合集,理论上,如果两个新闻的关键词越类似,那两个新闻是相关内容的可能性更高。 新闻特征向量是由新闻包含的所有关键词决定的。得到新闻特征向量的第一步,是要对新闻内容进行到关键词级别的拆分。

1)分词

分词需要有两个库,即正常的词库和停用词库。正常词库类似于一本词典,是把内容拆解为词语的标准;停用词库则是在分词过程中需要首先弃掉的内容。

停用词主要是没有实际含义的例如“The”,“That”,“are”之类的助词,表达两个词直接关系的例如“behind”,“under”之类的介词,以及很多常用的高频但没有偏向性的动词,例如“think”“give”之类;显而易见这些词语对于分词没有任何作用,因此在分词前,先把这些内容剔除。

剩下对的内容则使用标准词库进行拆词,拆词方法包含正向匹配拆分,逆向匹配拆分,最少切分等常用算法,这里不做展开。

因为网络世界热词频出, 标准词库和停用词库也需要不断更新和维护,例如“蓝瘦香菇”,“套路满满”之类的词语,可能对最终的效果会产生影响,如果不及时更新到词库里,算法就会“一脸懵逼”了。

因此推荐在网上查找或购买那些能随时更新的词库,各种语种都有。

2)关键词指标

前面已经说过,新闻特征向量是该新闻的关键词合集,那关键词的重合度就是非常重要的衡量指标了;

那么问题来了,如果两条新闻的关键词重合度达到80%,是否说明两条新闻有80%的相关性呢?

其实不是,举个例子:

a. 一条“广州摩拜单车投放量激增”的新闻,主要讲摩拜单车的投放情况,这篇新闻里“摩拜单车”是一个非常高频的词汇,新闻在结尾有一句“最近广州天气不错,大家可以骑单车出去散心”。因此“广州天气”这个关键词也被收录进了特征向量

b. 另外一条新闻“广州回南天即将结束,天气持续好转”,这篇新闻结尾有一句“天气好转,大家可以骑个摩拜单车出门溜溜啦”,新闻里面“广州天气”是非常高频的词汇,“摩拜单车”尽管被收录,但只出现了一次;

因此这两个新闻的关键词虽然类似,讲的却是完全不同的内容,相关性很弱,如果只是看关键词重合度,出现错误判断的可能性就很高;所以特征向量还需要有第二个关键词的指标,叫新闻内频率,称之为TF(Term Frequency),衡量每个关键词在新闻里面是否高频。

那么问题来了,如果两条新闻的关键词重合度高,新闻中关键词的频率也相差无几,是否说明相关性很强呢?

理论上是的,但又存在另外一种情况:如果我们新闻库里所有的新闻都是讲广州的,广州天气,广州交通,广州经济,广州体育等,他们都是讲广州相关的情况,关键词都包含广州,天河,越秀,海珠(广州各区)等,并且有着类似的频率,因此算法很容易将它们判断为强相关新闻;从地域角度讲,这种相关性确实很强,但从内容类别层面,其实没有太多相关性,如果我是一个体育迷,你给我推荐天气,交通之类的内容,就没多大意义了。

因此引入第三个关键词的指标,即关键词在在所有文档中出现的频率的相反值,称之为IDF(Inverse Document Frequency);为什么会是相反值,因为一个关键词在某条新闻出现的频率最大,在所有文档中出现的频率越小,该关键词对这条新闻的特征标识作用越大。

这样每个关键词对新闻的作用就能被衡量出来即TFIDF=TF * IDF,这也就是著名的TF-IDF模型。

3) 相关性算法

做完分词和关键词指标后,每一篇新闻的特征就能用关键词的集合来标识了:

《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》

其中word0,1,2…n是新闻的所有关键词,tfidf0,1,2…n则是每个关键词的tfidf值。

两个新闻的相似度就能通过重合的关键词的tfidf值来衡量了。根据之前所学的知识,几何中夹角余弦可以用来衡量两个向量的方向的差异性,因此在我们的算法中使用夹角余弦来计算新闻关键词的相似度。夹角越小,相似度越高。

有了关键词和各关键词的tfidf之后,就可以计算新闻的相似度了。假设两条新闻的特征列表如下:

《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》
《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》

可以看到两条新闻有5个重合的关键词:广州,摩拜单车,太阳,天河和市长,因此两条新闻的相关性由这5个关键词决定,计算方式如下:

《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》
《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》

得出两条新闻的相关性最终值;用同样的方法能得出一条新闻与新闻库里面所有内容的相关性。

4)用户特征

得到新闻特征以后,还需要得到用户特征才能对两者进行匹配和推荐,那怎么获得用户特征呢?

需要通过用户的行为来获得,用户通过阅读,点赞,评论,分享来表达自己对新闻内容的喜爱;跟热度排名类似,我们对用户的各种行为赋予一定的“喜爱分”,例如阅读1分,点赞2分,评论5分等,这样新闻特征跟用户行为结合后,就能得到用户的特征分。

《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》
《产品经理需要了解的推荐算法之——个性化推荐算法1(基于内容)》

而随着用户阅读的新闻数越来越多,该用户的标签也越来越多,并且越发精准。

从而当我们拿到新闻的特征后,就能与用户的关键词列表做匹配,得出新闻与用户阅读特征的匹配度,做出个性化推荐。

5) 其他运用

除了个性化推荐,基于内容的相关性算法能精准地给出一篇新闻的相关推荐列表,对相关阅读的实现非常有意义。此外,标签系统对新闻分类的实现和提升准确性,也有重要的意义。

6) 优缺点

基于内容的推荐算法有几个明显优点:

a. 对用户数量没有要求,无论日活几千或是几百万,均可以采用;因此个性化推荐早期一般采用这种方式;

b. 每个用户的特征都是由自己的行为来决定的,是独立存在的,不会有互相干扰,因此恶意刷阅读等新闻不会影响到推荐算法。

而最主要的缺点就是确定性太强了,所有推荐的内容都是由用户的阅读历史决定,所以没办法挖掘用户的潜在兴趣;也就是由于这一点,基于内容的推荐一般与其他推荐算法同时存在。

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    原文作者:Benny Lu
    原文地址: https://zhuanlan.zhihu.com/p/27931793
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