下面是一个简单的文献推荐系统算法示例,使用Python和scikit-learn库。这个示例基于协同过滤算法,该算法通过分析用户对文献的评分来推荐新的文献。为了简单起见,这里使用了一个小的数据集,并假设数据已经预处理过(例如,用户-文献评分矩阵)。
首先,确保你已经安装了scikit-learn库:
pip install scikit-learn
然后,你可以使用以下代码来实现一个简单的文献推荐系统:
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.metrics.pairwise import cosine_similarity
from sklearn.decomposition import TruncatedSVD # 示例用户-文献评分矩阵
# 行代表用户,列代表文献,值代表评分(1-5)
ratings = np.array([ [5, 3, 0, 1], [4, 0, 0, 1], [1, 1, 0, 5], [1, 0, 0, 4], [0, 1, 5, 4],
], dtype=float) # 用户ID和文献ID(用于结果解释)
user_ids = ['User1', 'User2', 'User3', 'User4', 'User5']
paper_ids = ['Paper1', 'Paper2', 'Paper3', 'Paper4'] # 将评分矩阵转换为DataFrame以便于处理
df = pd.DataFrame(ratings, index=user_ids, columns=paper_ids) # 计算文献之间的相似度(使用余弦相似度)
cosine_sim = cosine_similarity(df.T) # 将相似度矩阵转换为DataFrame以便于查看
sim_df = pd.DataFrame(cosine_sim, index=paper_ids, columns=paper_ids)
print("文献相似度矩阵:\n", sim_df) def get_paper_recommendations(paper_id, ratings, num_recommendations=2): # 获取指定文献的索引 paper_index = paper_ids.index(paper_id) # 获取该文献与其他文献的相似度 sim_scores = list(enumerate(cosine_sim[paper_index])) # 按相似度排序,并排除自身 sim_scores = sorted(sim_scores, key=lambda x: x[1], reverse=True)[1:num_recommendations+1] # 获取文献ID和相似度分数 paper_recommendations = [(paper_ids[i], score) for i, score in sim_scores] return paper_recommendations # 示例:为用户推荐文献
user_id = 'User1'
print(f"\n为{user_id}推荐的文献:") # 获取用户已经评分的文献及其评分
user_ratings = df.loc[user_id]
rated_papers = user_ratings[user_ratings > 0].index # 对每一篇已经评分的文献,推荐相似的文献(用户未评分的)
for rated_paper in rated_papers: recommendations = get_paper_recommendations(rated_paper, ratings) # 过滤掉用户已经评分的文献 filtered_recommendations = [(paper, score) for paper, score in recommendations if paper not in user_ratings[user_ratings > 0].index] print(f"基于{rated_paper}的推荐:") for paper, score in filtered_recommendations: print(f"{paper} (相似度: {score:.2f})") print()
代码说明:
- 数据准备:
- 构建一个用户-文献评分矩阵
ratings
。 - 定义用户ID和文献ID。
- 构建一个用户-文献评分矩阵
- 相似度计算:
- 使用余弦相似度计算文献之间的相似度。
- 推荐逻辑:
- 为用户已经评分的每一篇文献,找到最相似的未评分文献。
- 打印推荐结果。
注意事项:
- 这个示例使用了一个非常小的数据集,实际中你可能需要处理更大规模的数据。
- 协同过滤算法有多种实现方式,这里使用的是基于文献相似度的简单方法。更复杂的系统可能会考虑用户相似度或结合其他特征。
- 数据预处理(如处理缺失值、归一化评分等)在实际应用中非常重要。
希望这个示例能帮助你理解如何实现一个简单的文献推荐系统!