`surprise`是一个用于构建和分析推荐系统的Python库。

简介: `surprise`是一个用于构建和分析推荐系统的Python库。

一、引言

surprise是一个用于构建和分析推荐系统的Python库。它提供了一组易于使用的算法和工具,帮助研究人员和开发人员快速构建和测试推荐系统。在本示例中,我们将使用surpriseDataset类来加载数据集,并使用SVD(奇异值分解)算法来构建推荐模型。

二、准备工作

首先,确保您已经安装了surprise库。如果尚未安装,可以使用以下命令进行安装:

pip install scikit-surprise

三、加载数据集

surprise库提供了多种内置数据集,如MovieLens数据集。在本示例中,我们将使用MovieLens 100K数据集,它包含了10万个用户对1700部电影的评分数据。

from surprise import Dataset
from surprise import Reader

# 定义数据集的Reader
reader = Reader(line_format='user item rating timestamp', sep=',', skip_lines=1)

# 加载数据集
data = Dataset.load_from_file('ml-100k/u.data', reader=reader)

# 划分训练集和测试集
trainset = data.build_full_trainset()

四、构建推荐模型

接下来,我们将使用SVD算法来构建推荐模型。SVD是一种基于矩阵分解的推荐算法,它将用户-项目评分矩阵分解为两个低秩矩阵的乘积,从而捕获用户和项目的潜在特征。

from surprise import SVD
from surprise import accuracy
from surprise.model_selection import train_test_split

# 如果需要,可以进一步划分训练集和测试集(这里已经使用全部数据作为训练集)
# trainset, testset = train_test_split(data, test_size=.25)

# 使用SVD算法构建模型
algo = SVD()

# 在训练集上训练模型
algo.fit(trainset)

五、评估模型

为了评估模型的性能,我们可以使用测试集(如果有的话)来计算预测的准确性。但是,由于我们已经使用了全部数据作为训练集,我们将使用交叉验证来评估模型。

from surprise.model_selection import cross_validate

# 使用5折交叉验证评估模型
cross_validate(algo, data, measures=['RMSE', 'MAE'], cv=5, verbose=True)

这里,我们使用了均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)作为评估指标。cross_validate函数将自动将数据划分为训练集和测试集,并在每个折叠上训练模型并计算评估指标。

六、生成推荐

一旦模型训练完成并经过评估,我们就可以使用它来为用户生成推荐。假设我们想要为用户ID为123的用户生成前10个推荐的电影。

from collections import defaultdict

# 获取用户ID为123的用户已经评分的电影
rated = trainset.ur[str(123)]

# 获取用户未评分的电影
candidates = defaultdict(float)
for iid, _ in trainset.all_items():
    if iid not in rated:
        candidates[iid] = algo.predict(str(123), iid, verbose=False).est

# 根据预测评分对候选电影进行排序
recommendations = sorted(candidates, key=candidates.get, reverse=True)[:10]

# 打印推荐结果
print("Top 10 movie recommendations for user 123:")
for iid in recommendations:
    print(trainset.to_raw_iid(iid), algo.predict(str(123), iid, verbose=False).est)

七、代码解释

  1. 加载数据集:首先,我们使用Reader类定义数据集的格式,并使用Dataset.load_from_file方法加载MovieLens 100K数据集。加载后的数据集被存储在data对象中,并可以使用data.build_full_trainset()方法将其转换为训练集。
  2. 构建推荐模型:我们使用SVD类创建一个SVD推荐模型,并使用fit方法在训练集上训练模型。
  3. 评估模型:我们使用cross_validate函数对模型进行5折交叉验证评估。该函数将自动划分数据集、训练模型并计算评估指标(如RMSE
    处理结果:

    一、引言

    surprise是一个用于构建和分析推荐系统的Python库。它提供了一组易于使用的算法和工具,帮助研究人员和开发人员快速构建和测试推荐系统。在本示例中,我们将使用surpriseDataset类来加载数据集,并使用SVD(奇异值分解)算法来构建推荐模型。

    二、准备工作

    首先,确保您已经安装了surprise库。如果尚未安装,可以使用以下命令进行安装:
    bash `surprise`库提供了多种内置数据集,如MovieLens数据集。在本示例中,我们将使用MovieLens 100K数据集,它包含了10万个用户对1700部电影的评分数据。python

    定义数据集的Reader

    加载数据集

    划分训练集和测试集

    接下来,我们将使用SVD算法来构建推荐模型。SVD是一种基于矩阵分解的推荐算法,它将用户-项目评分矩阵分解为两个低秩矩阵的乘积,从而捕获用户和项目的潜在特征。
    ```python

    如果需要,可以进一步划分训练集和测试集(这里已经使用全部数据作为训练集)

    使用SVD算法构建模型

    在训练集上训练模型

    为了评估模型的性能,我们可以使用测试集(如果有的话)来计算预测的准确性。但是,由于我们已经使用了全部数据作为训练集,我们将使用交叉验证来评估模型。
    ```python

    使用5折交叉验证评估模型

    六、生成推荐

    一旦模型训练完成并经过评估,我们就可以使用它来为用户生成推荐。假设我们想要为用户ID为123的用户生成前10个推荐的电影。
    ```python

    获取用户ID为123的用户已经评分的电影

    获取用户未评分的电影

    if iid not in rated_
    candidates[iid] = algo.predict(str(123), iid, verbose=False).est

    根据预测评分对候选电影进行排序

    打印推荐结果

    print(trainset.to_raw_iid(iid), algo.predict(str(123), iid, verbose=False).est)
  4. 加载数据集:首先,我们使用Reader类定义数据集的格式,并使用Dataset.load_from_file方法加载MovieLens 100K数据集。加载后的数据集被存储在data对象中,并可以使用data.build_full_trainset()方法将其转换为训练集。
    构建推荐模型:我们使用SVD类创建一个SVD推荐模型,并使用fit方法在训练集上训练模型。
    评估模型:我们使用cross_validate函数对模型进行5折交叉验证评估。该函数将自动划分数据集、训练模型并计算评估指标(如RMSE
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